DK155474B - OPTICAL POLARIZATION PRESERVING FIBER OF SINGLE-WAVE TYPE AND PROCEDURES OF PRODUCTION THEREOF - Google Patents

OPTICAL POLARIZATION PRESERVING FIBER OF SINGLE-WAVE TYPE AND PROCEDURES OF PRODUCTION THEREOF Download PDF

Info

Publication number
DK155474B
DK155474B DK122582A DK122582A DK155474B DK 155474 B DK155474 B DK 155474B DK 122582 A DK122582 A DK 122582A DK 122582 A DK122582 A DK 122582A DK 155474 B DK155474 B DK 155474B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
glass
coefficient
fiber
layer
thermal expansion
Prior art date
Application number
DK122582A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK155474C (en
DK122582A (en
Inventor
Michael Gregg Blankenship
Donald Bruce Keck
Arnab Sarkar
Original Assignee
Corning Glass Works
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/248,947 external-priority patent/US4415230A/en
Priority claimed from US06/249,022 external-priority patent/US4360371A/en
Priority claimed from US06/253,224 external-priority patent/US4395270A/en
Application filed by Corning Glass Works filed Critical Corning Glass Works
Publication of DK122582A publication Critical patent/DK122582A/en
Publication of DK155474B publication Critical patent/DK155474B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK155474C publication Critical patent/DK155474C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/105Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
    • C03B37/01217Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of polarisation-maintaining optical fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01466Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01486Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01853Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01861Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
    • C03B37/01869Collapsing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/02Pure silica glass, e.g. pure fused quartz
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/10Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/20Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
    • C03B2201/28Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine doped with phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/40Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn
    • C03B2201/42Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn doped with titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/12Non-circular or non-elliptical cross-section, e.g. planar core
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/30Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
    • C03B2203/31Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres by use of stress-imparting rods, e.g. by insertion

Description

' DK 155474 B'DK 155474 B

Opfindelsen angår en optisk polarisationsbevarende fiber af enkeltbølgetype og af den art, der omfatter en transparent kore omgivet af et lag af transparent beklædningsmateriale med brydningsindeks lavere end korens 5 brydningsindeks, og hvor beklædningslaget har en asymmetri, der fremkalder dobbeltbrydning i koren.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to a single-wave optical polarization-preserving fiber of the type comprising a transparent core surrounded by a layer of transparent coating material having a refractive index lower than the refractive index of the core 5, and wherein the coating layer has an asymmetry that produces double refraction in the core.

I mange anvendelser af optiske enkeltbølgetype-le-dere, f.eks. gyroskoper, sensorer osv., er det vigtigt, at det vandrende optiske signal bibeholder polarisations-1 o egenskaberne af det ankommende lys, når der forekommer eksterne depolariserende forstyrrelser. Dette indebærer, at lederen skal have azimutasymmetri i brydningsindeks-karakteristikken.In many applications of single-wave optical conductors, e.g. gyroscopes, sensors, etc., it is important that the migrating optical signal maintains the polarization-1 characteristics of the arriving light when external depolarizing disturbances occur. This implies that the conductor must have azimuth asymmetry in the refractive index characteristic.

En svag forbedring af polarisationsegenskaberne hos 15 optiske enkeltbølgetype-ledere kan opnås ved forvrængning af fiberkoresymmetrien som en måde at afkoble forskelligt polariserede bølger på. To sådanne fiber-bølge-ledere kendes fra beskrivelsen til US patent nr. 4.184.859 og fra publikationen: "Influence of Noncircular Core on 20 the Polarisation Performance of Single Mode Fibers", V. Ramaswamy et al., Electronics Letters, bind 14, nr.5, side 143-144, 1978. Imidlertid angiver Ramaswamy publikationen, at målinger på fibre af borosilikat med ikke-cirkulær kore tyder på, at den ikke-cirkulære geometri 25 og den tilhørende påvirkningsinducérede dobbeltbrydning i sig selv ikke er tilstrækkelig til opretholdelse af polarisation i enkeltbølgetype-fibre.A slight improvement in the polarization properties of 15 single-wave optical conductors can be achieved by distorting the fiber-chore symmetry as a way of decoupling differently polarized waves. Two such fiber-wave conductors are known from the disclosure of U.S. Patent No. 4,184,859 and from the publication: "Influence of Noncircular Core on the Polarization Performance of Single Mode Fibers", V. Ramaswamy et al., Electronics Letters, Volume 14 , No. 5, pages 143-144, 1978. However, the Ramaswamy publication states that measurements of borosilicate fibers with non-circular cores suggest that the non-circular geometry 25 and the associated impact-induced birefringence are not sufficient in themselves to maintaining polarization in single-wave type fibers.

Den opfindelse, der ,er beskrevet i GB patent nr. 2.012.983, beror på den erkendelse, at orthogonalt pola-30 riserede bølger afkobles mere effektivt i en bølgeleder, der er således konstrueret, at den tilsigtet fremhæver dobbeltbrydning fremkaldt ved påvirkning udefra.Læren fra dette patentskrift er, at dette opnås ved at indføre en geometrisk eller materialemæssig asymmetri i det emne, 35 hvorfra den optiske fiber trækkes. Den påvirkningsindu- ( i 2The invention described in GB Patent No. 2,012,983 is based on the recognition that orthogonally polarized waves are decoupled more efficiently in a waveguide which is designed to intentionally emphasize double refraction induced by external influence. The teaching of this patent is that this is achieved by introducing a geometric or material asymmetry into the subject from which the optical fiber is drawn. The influence indus- (in 2

DK 155474 BDK 155474 B

cerede dobbeltbrydning indføres ved i det mindste delvis at omslutte enkeltbølgetype-lederen med en kappe, der har en anden koefficient for termisk udvidelse end selve bølgelederen og i én retning en tykkelse, som er forskellig 5 fra tykkelsen i en anden retning vinkelret på først nævnte retning. Eksempelvis kan udgangsemnet være en trelagsstruktur omfattende et indre koreområde omgivet af et dæklag, der igen er omgivet af en kappe, som har en anden koefficient for termisk udvidelse end selve dæklaget.double birefringence is introduced by at least partially enclosing the single-wave type conductor with a sheath having a different coefficient of thermal expansion than the waveguide itself and in one direction a thickness different from the thickness in another direction perpendicular to the first mentioned direction. . For example, the starting blank may be a three-layer structure comprising an inner core region surrounded by a cover layer which is in turn surrounded by a jacket having a different coefficient of thermal expansion than the cover layer itself.

10 Diametralt modstående dele af yderlaget slibes bort, og det resulterende emne trækkes til en fiber, der i hovedsagen har form som en flise, hvor kappen har forskellig godstykkelse i to vinkelrette retninger. Et lignende resultat kan opnås ved at udforme udgangsemnet med et indre 15 koreområde, et overtræk og to langs udgangsemnets overflade anbragte, modstående ydre kappedannende lag. Det kan være vanskeligt at fremstille et udgangsemne af denne art, eftersom der opstår spænding i det ydre lag. Når der foretages afslibning af yderlaget, eller når der skæ-20 res riller i dette lag, har den forekommende spænding tilbøjelighed til at bevirke, at emnet går i stykker.Diametrically opposed portions of the outer layer are abraded, and the resulting blank is drawn to a fiber which is generally shaped like a tile, the sheath having different thickness of thickness in two perpendicular directions. A similar result can be obtained by designing the output blank with an inner core region, a coating and two opposed outer shell forming layers disposed along the surface of the output blank. It can be difficult to produce a starting material of this kind, as tension in the outer layer occurs. When grinding the outer layer, or when grooves are cut in this layer, the occurring tension tends to cause the workpiece to break.

Hvis det antages, at der kan trækkes en fiber ud fra udgangsemnet, vil det spænding s f rembringende yderlag befinde sig i relativt stor afstand fra fiberkoren, hvorfor 25 spændingens virkning på koren er minimal.Assuming that a fiber can be pulled out of the starting blank, the tension of the exterior layer will be at a relatively large distance from the fiber core, so the effect of the stress on the choir is minimal.

I den udførelsesform, der er vist i fig. 10-15 i nævnte GB patentskrift 2.012.983, danner et relativt tykt substratrør yderparten af den optiske fiber. For at bibringe fibren de ønskede egenskaber er enten inderfla-30 den eller yderfladen på substratrøret ikke-cirkulær. Da i det mindste en del af substratvæggen skal være relativt tyk, påvirkes påføringseffektiviteten i ugunstig retning. Da substratrøret også danner fibrens ydre sam-mentrykkelige lag, kan det ske, at de i handelen tilgæn-35 gelige rør ikke kan anvendes i processen,med mindre de 3In the embodiment shown in FIG. 10-15 of said GB patent 2,012,983, a relatively thick substrate tube forms the outer portion of the optical fiber. To impart the desired properties to the fiber, either the inner surface or the outer surface of the substrate tube is non-circular. Since at least part of the substrate wall must be relatively thick, the application efficiency is adversely affected. Since the substrate tube also forms the outer compressible layers of the fiber, it may happen that the commercially available tubes cannot be used in the process unless the 3

DK 155474 BDK 155474 B

tilfældigvis besidder de ønskede ekspansions- og/eller viskositetsegenskaber for det resulterende fiberyderlag.happens to possess the desired expansion and / or viscosity properties of the resulting fiber outer layer.

Det ydre overtrækslag 60 på en fiber af den art, der er vist i fig. 12 i nævnte GB patentskrift 2.012.983, 5 betegnes her spændingsovertræk. Det har vist sig, at spændingen σ i koren i en optisk, cirkelsymmetrisk en-keltbølgetype-fiber er lig med produktet f*g, hvor f er en funktion af geometriske faktorer, og g en funktion af glasfaktorer. Funktionen f defineres ved ligningen; 10The outer coating layer 60 on a fiber of the kind shown in FIG. 12 of said GB patent 2,012,983, 5 is referred to herein as voltage coatings. It has been found that the voltage σ in the choir of an optical circular symmetric single-wave type fiber is equal to the product f * g, where f is a function of geometric factors and g is a function of glass factors. The function f is defined by the equation; 10

Asc * - s5- (i)Asc * - s5- (i)

Af hvor A er spændingsovertrækkets tværsnitsareal, og er fibrens totale tværsnitsareal. Funktionen f kan der-15 for have en sådan værdi, at 0 < f < 1. Funktionen g defineres ved ligningen: _ _ Ε(Δ«)ΔΤ 3 " 2(1-0' (2) 20 hvor E er fibrens effektive elasticitetsmodul, Δ«* er differensen mellem varmeudvidelseskoefficienten for spændingsovertrækket og varmeudvidelseskoefficienten for den resterende del af fibren, ΔΤ er differensen mellem det laveste størkningspunkt (såkaldt set point) for de glas-25 materialer, som fibren består af, og stuetemperaturen, og v er Poisson -forhold. Da den ovenfor angivne definition af spænding σ generelt også gælder for ikke-symme-triske fibre såsom de fibre, der er omtalt i GB patent nr. 2.012.983, er det nødvendigt at øge f så meget som 30 muligt for at opnå den maksimale korespænding og dermed den maksimale spændings-dobbeltbrydning. Værdier af f større end 0,9 skal kunne opnås for at give maksimale værdier af spændings-dobbeltbrydning. At der er behov for at gøre funktionen f maksimal, fremgår af ligninger-35 ne (7) og (8) i nævnte GB patent nr. 2.012.983.Of which A is the cross-sectional area of the tension coating, and is the total cross-sectional area of the fiber. The function f can therefore have a value such that 0 <f <1. The function g is defined by the equation: _ _ Ε (Δ «) ΔΤ 3" 2 (1-0 '(2) 20 where E is the fiber's effective modulus of elasticity, Δ «* is the difference between the heat expansion coefficient of the voltage coating and the heat expansion coefficient of the remaining part of the fiber, ΔΤ is the difference between the lowest solidification point (so-called set point) of the glass materials of which the fiber consists and the room temperature, and v is Poisson ratio Since the above definition of voltage σ generally also applies to non-symmetrical fibers such as the fibers disclosed in GB Patent No. 2,012,983, it is necessary to increase f as much as possible. to obtain the maximum chord voltage and thus the maximum voltage double breaking. Values of f greater than 0.9 must be obtainable to give maximum values of voltage double breaking. The need to make the function f maximum is shown in Equations-35. ne (7) and (8) of said GB patent No. 2,012,983.

I i 4I i 4

DK 155474 BDK 155474 B

Et andet velkendt udformningskriterium for optiske enkeltbølgetype-ledere har relation til problemet med at gøre tabene minimale. En almindelig metode til tilvejebringelse af udgangsemner til optiske enkeltbølgetype-5 ledere er illustreret i fig. 11 i GB patentskrift nr. 2.012.983, hvor der vises et antal damppåførte lag på indersiden af et substratrør. Substratrørets renhed er sædvanligvis ikke så høj som renheden af det damppåførte glas. Derfor er det damppåførte glas isoleret fra sub-10 stratrøret ved hjælp af et lag af damppåført optisk overtræksglas i tilstrækkelig tykkelse. For en enkeltbølgety-pe-fiber, der har en kore med cirkulært eller tilnærmelsesvis cirkulært tværsnit, skal radien rg af det optiske overtræk være på i det mindste fem gange radien ra 15 af koren. Denne vurdering er baseret på de resultater, der er angivet i publikationen: Electronics Letters, bind 13, nr. 15, side 443-445 (1977). For fibre, hvis kore har aflang tværsnitsform, har denne relation ingen særlig significans. For en sådan fiber kan omfanget af 20 optisk overtræk bedst udtrykkes i relation til dets tykkelse* Da størrelsen af en enkeltbølgetype-kore har relation til transmissionsbølgelængden λ, kan tykkelsen af det optiske overtræk også udtrykkes i relation til λ.Another well-known design criterion for single-wave optical type conductors is related to the problem of minimizing losses. A common method for providing output blanks for single-wave optical conductors is illustrated in FIG. 11 of GB Patent No. 2,012,983, showing a plurality of vapor-applied layers on the inside of a substrate tube. The purity of the substrate tube is usually not as high as the purity of the vapor applied glass. Therefore, the vapor-applied glass is insulated from the substrate tube by a layer of vapor-applied optical coating glass of sufficient thickness. For a single-wave type fiber having a core of circular or approximately circular cross-section, the radius rg of the optical coating must be at least five times the radius ra 15 of the core. This assessment is based on the results stated in the publication: Electronics Letters, Vol. 13, No. 15, pages 443-445 (1977). For fibers whose cores are of elongate cross-sectional shape, this relation has no particular significance. For such a fiber, the range of 20 optical coatings can best be expressed in relation to its thickness * Since the size of a single-wave type chore is related to the transmission wavelength λ, the thickness of the optical coating can also be expressed in relation to λ.

Det ovennævnte forhold mellem overtrækradius og korera-25 dius indebærer, at det optiske overtræk bør have en tykkelse på i det mindste 20λ. Når der udformes en enkelt-bølgetype-leder i overensstemmelse med dette kriterium, vil det tab, der knytter sig til tykkelsen af overtrækket, begrænses til en acceptabel lav værdi.The aforementioned ratio of coating radius to choreographi implies that the optical coating should have a thickness of at least 20λ. When a single-wave type conductor is designed in accordance with this criterion, the loss associated with the thickness of the coating will be limited to an acceptable low value.

30 Den efterfølgende analyse af GB patentskriftet nr.The subsequent analysis of GB patent no.

2.012.983 tager bl.a. hensyn til den specifikke udførelsesform, der er beskrevet under henvisning til fig. 10-12 i nævnte patentskrift. Fibren i denne udførelsesform opfylder det krav, at forholdet Asc/A^ skal være større 35 end 0,9, undtagen når substratrøret er fuldstændigt2,012,983 include with respect to the specific embodiment described with reference to FIG. 10-12 of said patent. The fiber in this embodiment meets the requirement that the ratio Asc / A ^ should be greater than 0.9 except when the substrate tube is completely

DK 155474BDK 155474B

I II I

5 fyldt med indre lag under processen til frembringelse af det udgangsemne, hvorfra fibren trækkes. Den nævnte undtagelse er naturligvis en umulighed. Da substratrøret ikke kan fyldes fuldstændigt under processen til påfø-5 ring af det indre lag, vil den totale tykkelse af de indre lag være begrænset af inderdiameteren i substratrøret. Det er velkendt, at korediameteren i en trinprofil-enkeltbølgetype-fiber sædvanligvis er på mellem 3 ym og 10 ym. Fibrens yderdiameter er sædvanligvis på ca. 125 ym.5 filled with inner layers during the process of producing the starting material from which the fiber is drawn. The said exception is obviously an impossibility. Since the substrate tube cannot be completely filled during the process of applying the inner layer, the total thickness of the inner layers will be limited by the inner diameter of the substrate tube. It is well known that the chore diameter of a single-stage single-wave type fiber profile is usually between 3 µm and 10 µm. The outer diameter of the fiber is usually approx. 125 ym.

10 Hvis det i GB patentskrift nr. 2.012.983 beskrevne udgangsemne tilvejebringes på konventionel måde, således at forholdet A /A^ er større end 0,9, vil tykkelsen af det optiske overtræklag være mindre end 20λ ved de konventionelle bølgelængder. Derfor vil de overskydende fi-15 bertab, der skyldes utilstrækkelig tykkelse af det optiske overtræk, ikke have tilstrækkeligt lav værdi til mange anvendelser.10 If the starting blank described in GB Patent No. 2,012,983 is provided in a conventional manner such that the ratio A / A A is greater than 0.9, the thickness of the optical coating layer will be less than 20λ at the conventional wavelengths. Therefore, the excess fiber losses due to insufficient optical coating thickness will not be of sufficiently low value for many applications.

Opfindelsen tager derfor sigte på en forbedret optisk enkeltpolarisations-, enkeltbølgetype-leder, der udviser 20 spændingsinduceret dobbeltbrydning.The invention therefore aims at an improved single-polar optical single-wave type conductor exhibiting 20 voltage-induced birefringence.

Med henblik herpå er en optisk fiber af den indledningsvis angivne art ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at beklædningslaget omfatter et par diametralt modstående, langsgående glasområder, hvis varmeudvidelses-25 koefficient er forskellig fra varmeudvidelseskoefficien-ten for beklædningsglasset.To this end, an optical fiber of the type mentioned initially according to the invention is characterized in that the coating layer comprises a pair of diametrically opposed, longitudinal glass regions, whose heat expansion coefficient is different from the heat expansion coefficient of the glass.

Opfindelsen angår også en optisk polarisationsbevarende fiber af enkeltbølgetype og af den art, der omfatter transparent kore omgivet af et lag af transparent 30 beklædningsmateriale med brydningsindeks lavere end korens brydningsindeks, og hvor beklædningsmaterialet danner en udvendig beklædning af spændingsbeklædningsglas, der omgiver en indre beklædning og har en varmeudvidelseskoeff icient, der er forskellig fra varmeudvidelses- 6The invention also relates to a single-wave optical polarization-preserving fiber of the type comprising transparent cores surrounded by a layer of transparent coating material with refractive index lower than the refractive index of the choir, and wherein the coating material forms an outer covering of cladding glass surrounding an inner cladding and a heat expansion coefficient different from heat expansion 6

DK 155474 BDK 155474 B

koefficienten for den indre beklædning, hvilken ydre beklædnings yderflade i hovedsagen har cirkulær tværsnitsform, og hvor beklædningslaget har en asymmetri, der fremkalder dobbeltbrydning i koren, hvilken fiber er 5 ejendommelig ved, at koren har aflang tværsnitsform, at beklædningslaget udgøres af et indre aflangt beklædningslag på overfladen af koren, og at nævnte indre beklædning omfatter et optisk beklædningslag af meget rent glas omgivet af et lag af glas med lavere renhedsgrad.the coefficient of the inner lining, the outer surface of the outer casing having generally a circular cross-sectional shape, and wherein the lining layer has an asymmetry which produces double breaking in the choir, the fiber being characterized in that the choir has an elongated cross-sectional shape, that the lining layer is an inner elongated lining layer on said surface of said chancel, and said inner liner comprises a very clean glass optical liner surrounded by a layer of lower purity glass.

10 Den nævnte optiske fiber kan dannes ved tilveje bringelse af et rørformet mellemprodukt, der omfatter et indre lag af koreglas omgivet af et første lag af overtræksglas. Mellemproduktet bringes til at klappe sig sammen til opnåelse af et udfladet udgangsemne, hvor ko-15 regiasset er omdannet til et monolitisk lag af aflang tværsnitsform. Dette koreglas er omgivet af et indre overtrækslag, der nu har aflang tværsnitsform. Et lag partikelformet glas, ofte såkaldt sod, påføres yderfladen på det indre overtrækslag, idet varmeudvidelseskoef-20 ficienten for det partikelformede glas er forskellig fra varmeudvidelseskoefficienten for det indre overtræksglas. Det resulterende emne opvarmes for at omdanne det partikelformede glas til et ydre overtræksglaslag, hvorved der dannes et massivt glasemne, der kan trækkes til 25 en optisk fiber.Said optical fiber can be formed by providing a tubular intermediate comprising an inner layer of chamfer glass surrounded by a first layer of coating glass. The intermediate is collapsed to obtain a flattened starting blank wherein the co-regias is transformed into a monolithic layer of elongate cross-sectional shape. This chimney glass is surrounded by an inner coating layer which now has elongated cross-sectional shape. A layer of particulate glass, often called soot, is applied to the outer surface of the inner coating layer, the coefficient of thermal expansion of the particulate glass being different from the thermal expansion coefficient of the inner coating glass. The resulting blank is heated to transform the particulate glass into an outer coating glass layer, forming a solid glass blank which can be drawn into an optical fiber.

En metode til frembringelse af det rørformede mellemprodukt går ud på, at et antal lag ved en kemisk damppåføringsteknik påføres indersiden af et substratrør, der består af glas af lavere renhed end de deri af-30 lejrede glaslag. Det inderste lag danner koren, og det næste hosliggende lag, som er tykkere end korelaget, danner det optiske overtræk. Denne måde at fremstille fibren på gør det muligt for det optiske overtræk at opnå en tykkelse, der er større end 20λ ved arbejdsbølge-35 længden. Koren er således på passende måde isoleret fra 7One method of producing the tubular intermediate is that a number of layers are applied by a chemical vapor application technique to the inside of a substrate tube consisting of glass of lower purity than the glass layers deposited therein. The inner layer forms the core, and the next adjacent layer, which is thicker than the core layer, forms the optical coating. This way of making the fiber allows the optical coating to achieve a thickness greater than 20λ at the working wavelength. Thus, the choir is suitably isolated from 7

DK 155474 BDK 155474 B

det urene substratrør.the impure substrate tube.

Som en anden mulighed kan det rørformede mellemprodukt tilvejebringes ved en flammeoxidationsteknik. Reaktantdampetilføres en brænder, hvor de oxideres i en 5 flamme med henblik på dannelse af lag af glaspartikelma-teriale, der påføres en cylindrisk dorn. Det første påførte lag danner korematerialet i den resulterende fiber. Mindst ét yderligere lag påføres det første lag for at danne det indre overtræk. Efter fjernelse af dornen 10 kan det resulterende hule, porøse udgangsemne forstærkes til dannelse af et glasrør, som derefter opvarmes på to modstående sider, hvorved rører kollaberer. Som en anden mulighed kan der påtrykkes lavt tryk på åbningen til sod-udgangsemnet for at bevirke, at det kollaberer under 15 forstærkningsprocessen.As another option, the tubular intermediate may be provided by a flame oxidation technique. Reactant vapor is fed to a burner where they are oxidized in a flame to form layers of glass particulate material applied to a cylindrical mandrel. The first applied layer forms the core material in the resulting fiber. At least one additional layer is applied to the first layer to form the inner coating. After removal of the mandrel 10, the resulting hollow porous starting material may be reinforced to form a glass tube, which is then heated on two opposite sides, thereby causing the tubes to collapse. As another option, low pressure can be applied to the soot outlet blank opening to cause it to collapse during the reinforcement process.

Begge disse metoder gør det muligt at opnå et meget tykt spændings-overtrækslag, således at forholdet Asc/A^ er større end 0,9.Both of these methods allow a very thick voltage-coating layer to be obtained so that the ratio Asc / A ^ is greater than 0.9.

Fibren i henhold til sidstnævnte udførelsesform 20 kan tilvejebringes på følgende måde. Et første lag partikelformet glas påføres en roterende dorn. Et andet lag partikelformet glas med brydningsindeks lavere end det første lag påføres det første lag. Et første henholdsvis et andet langsgående område af partikelformet 25 glas med varmeudvidelseskoefficient forskellig fra koefficienten for det andet lag tilvejebringes på diametralt modstående områder af det andet lag. Dette kan opnås ved at standse dornens rotation, bevæge påføringsmidlerne langs dornen, dreje dornen 180° og igen bevæge påfø-30 ringsmidlerne langs dornen. Som en anden mulighed kan de langsgående områder dannes ved at ændre sammensætningen af de til påføringsmidlerne tilførte reaktantmaterialer under rotationen af dornen, således at de ønskede partikelformede glasmaterialer tilvejebringes og afsættes un-35 der hvert trin af dornens rotation. Derefter påføres et 8The fiber of the latter embodiment 20 can be provided as follows. A first layer of particulate glass is applied to a rotating mandrel. A second layer of refractive index particle glass lower than the first layer is applied to the first layer. A first and a second longitudinal region, respectively, of particulate glass with heat expansion coefficient different from the coefficient of the second layer is provided on diametrically opposed regions of the second layer. This can be achieved by stopping the rotation of the mandrel, moving the applicators along the mandrel, turning the mandrel 180 ° and again moving the applicators along the mandrel. Alternatively, the longitudinal regions can be formed by changing the composition of the reactant materials supplied to the applicants during the rotation of the mandrel so that the desired particulate glass materials are provided and deposited during each step of the mandrel rotation. Then an 8 is applied

DK 155474 BDK 155474 B

overtræk af partikelformet overtræksmateriale ydersiden af det resulterende legeme. Varmeudvidelseskoefficienten for overtræksglasset er den samme som for det andet glasovertræk, og brydningsindeksen for overtræksglasset 5 er lig med eller mindre end brydningsindeksen for det andet glasovertræk. Dornen fjernes og det resulterende porøse udgangsemne omdannes til en optisk fiber.coating of particulate coating material outside of the resulting body. The coefficient of thermal expansion of the coating glass is the same as that of the second glass coating, and the refractive index of the coating glass 5 is equal to or less than the refractive index of the second glass coating. The mandrel is removed and the resulting porous blank is converted into an optical fiber.

En hensigtsmæssig fremgangsmåde ved fremstilling af et udgangsemne til optisk fiber, til brug ved til-10 virkning af en optisk polarisationsbevarende fiber af ovennævnte art, og hvor der tilvejebringes et rør af beklædningsglas, der anbringes en glasstav centralt i dette rør, der placeres et par glasstænger på diametralt modstående sider af førstnævnte glasstav, og der place-15 res flere stænger af beklædningsglas i det mindste i nogle af mellemrummene mellem den centrale stav, de diametralt modstående stænger og røret, er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at der som central stav i glasrøret anvendes en stav bestående af en aksialt beliggende 20 kore, omgivet af et lag beklædningsglas, og at der for nævnte modstående glasstænger anvendes stænger af glas med varmeudvidelseskoefficient forskellig fra varmeudvidelseskoeff icienten for beklædningslaget. Den resulterende kombination kan trækkes til fibre. Man kan forøge 25 dobbeltbrydningen ved i røret på modstående sider af den første stang og orthogonalt i forhold til det første par glasstænger at anbringe et andet par glasstænger, der har andre fysiske egenskaber end det første par glasstænger.An appropriate method of preparing an optical fiber starting blank for use in the manufacture of an optical polarization preserving fiber of the above type, and providing a lining tube, a glass rod is placed centrally in this tube, which is placed in a pair of glass bars on diametrically opposed sides of the first glass rod, and several glass bars are placed at least in some of the spaces between the central rod, the diametrically opposed bars and the tube, according to the invention, characterized in that as a central rod in the glass tube uses a rod consisting of an axially located 20 choir, surrounded by a layer of cladding glass, and for said opposing glass bars, rods of glass having heat expansion coefficient different from the heat expansion coefficient of the cladding layer. The resulting combination can be drawn into fibers. It is possible to increase the birefringence by placing in the tube on opposite sides of the first rod and orthogonally relative to the first pair of glass bars a second pair of glass bars having different physical properties than the first pair of glass bars.

30 Fibren ifølge opfindelsen kan også fremstilles ved en metode, i henhold til hvilken der gennem et første rør føres en gas, der, når den opvarmes, tilvejebringer glaspartikler og ved langs ydersiden af det første rør at bevæge en varmekilde, hvorved i det mind-35 ste en del af gassen omdannes til partikelformet materi- 9The fiber of the invention may also be produced by a method according to which a gas is passed through a first tube which, when heated, provides glass particles and by moving a heat source along the outside of the first tube, thereby 35 part of the gas is converted into particulate matter 9

DK 155474 BDK 155474 B

ale, og i det mindste en del af det partikelformede materiale afsættes på indersiden af det første rør. Forbedringen i henhold til opfindelsen går ud på at bevæge et par rør inden i det første rør, medens enderne af 5 det par rør, der er beliggende inden i det første rør, holdes i afstand fra varmekilden og på opstrømssiden for varmekilden, hvorhos rørparret er placeret symmetrisk i forhold til midten af det første rør. Gassen føres gennem det første rør og rørparret. Gennem rørpar-10 ret føres der en anden gas, der i den varme zone reagerer til dannelse af et oxid, der kombineres med det partikelformede materiale til dannelse af et glasområde, som har en anden udvidelseskoefficient end koefficienten for de glaspartikler, der alene tilvejebringes af 15 den første gas. Rørparret kan i det mindste delvis trækkes fra det første rør, undtagen når gassen passerer derigennem.ale, and at least a portion of the particulate material is deposited on the inside of the first tube. The improvement of the invention is to move a pair of tubes within the first tube, while the ends of the pair of tubes located within the first tube are kept away from the heat source and on the upstream side of the heat source where the pair of tubes is. positioned symmetrically with respect to the center of the first tube. The gas is passed through the first pipe and the pipe pair. Through the pipe pair, a second gas is reacted in the hot zone to form an oxide which is combined with the particulate material to form a glass region which has a coefficient of expansion other than the coefficient of the glass particles provided by 15 the first gas. The pair of tubes can be at least partially drawn from the first tube except when the gas passes through it.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor 20 fig. 1 er et snitbillede gennem et mellemprodukt, som anvendes til dannelse af det udgangsemne, hvormed fibren ifølge opfindelsen tilvejebringest fig. 2 viser et apparat, som anvendes til at få det i fig. 1 viste mellemprodukt til at kollabere, 25 fig. 3 og 4 er skematiske billeder af et apparat til fremstilling af et sammensat udgangsemne, som har et overtræk af sod, fig. 5 viser et snitbillede gennem et emne, som opnås ved forstærkning af det i fig. 4 viste sammensatte 3 0 emne, fig. 6 viser et snit gennem en enkeltbølgetype-, en-keltpolarisationsfiber, der er fremstillet ved hjælp af det i fig. 5 viste emne, fig. 7 illustrerer en flammehydrolyse-proces til 35 frembringelse af et emne omfattende en kore og et over- 10The invention will be explained in more detail below with reference to the schematic drawing, in which FIG. 1 is a sectional view through an intermediate product used to form the starting blank with which the fiber of the invention provides FIG. 2 shows an apparatus used to get it in FIG. 1 to collapse, FIG. Figures 3 and 4 are schematic views of an apparatus for producing a composite starting blank having a coating of soot; 5 shows a sectional view through a blank which is obtained by reinforcing it in FIG. 4 illustrates the composite blank shown in FIG. 6 is a section through a single-wave, single-polarization fiber made by means of the one shown in FIG. 5; FIG. 7 illustrates a flame hydrolysis process for producing a blank comprising a core and a surface.

DK 155474 BDK 155474 B

træk på koren, fig. 8 viser det i fig. 7 viste sod-udgangsemne, efter at dornen er blevet fjernet, fig. 9 viser det forstærkede emne, 5 fig. 10 er en skematisk afbildning af en forstærk ningsovn, som kan anvendes til forstærkning af det i fig. 8 viste udgangsemne, fig . 11 et tværsnit gennem en optisk fiber fremstillet i overensstemmelse med opfindelsen, 10 fig. 12 og-13 er snitbilleder af yderligere udførel sesformer for opfindelsen, fig . 14 viser et apparat til tilvejebringelse af én af udførelsesformerne ifølge opfindelsen, fig . 15 er et snitbillede gennem et færdigt sod-15 udgangsemne fremstillet ved hjælp af det i fig. 14 viste apparat, fig. 16 er et snitbillede gennem en fiber, der er fremstillet ud fra det i fig. 5 viste udgangsemne, fig. 17 viser et snitbillede gennem en del af et 20 modificeret sod-udgangsemne, fig. 18 viser et snitbillede gennem et emne af den art, der omfatter stænger i det indre af et rør, fig. 19 viser et andet apparat, som kan anvendes til fremstilling af en fiber i overensstemmelse med op-25 findelsen, fig. 20 viser et snit gennem et emne, der fremstilles med det i fig. 19 viste apparat, og fig. 21 et snit gennem en fiber, der kan fremstilles ud fra det i fig. 17 viste udgangsemne eller ud fra det 30 i fig. 20 viste udgangsemne.drawing on the choir, fig. 8 shows that in FIG. 7, after the mandrel has been removed, fig. 9 shows the reinforced blank; FIG. 10 is a schematic representation of a reinforcing furnace which can be used to reinforce the embodiment of FIG. 8, FIG. 11 is a cross-section through an optical fiber made in accordance with the invention; FIG. Figures 12 and 13 are sectional views of further embodiments of the invention; 14 shows an apparatus for providing one of the embodiments of the invention; FIG. 15 is a sectional view through a finished soot-15 starting blank manufactured by means of the one shown in FIG. 14; FIG. 16 is a sectional view through a fiber made from the one shown in FIG. 5, FIG. 17 is a sectional view through a portion of a modified soot starting blank; FIG. 18 is a sectional view through a workpiece of the type comprising bars in the interior of a pipe; FIG. 19 shows another apparatus which can be used to produce a fiber in accordance with the invention; FIG. 20 is a sectional view of a blank made with the one shown in FIG. 19, and FIG. 21 is a section through a fiber which can be made from the one shown in FIG. 17 or from the 30 shown in FIG. 20.

Fig. 1-10 har relation til en udførelsesform, hvor en enkeltbølgetype-fiber har en aflang kore omgivet af et aflangt indre beklædningslag og et yderlag dækglas, der tilvejebringer spændingspåvirkning, og som har en cirku-35 lær yderflade. Fig. 1 viser et mellemprodukt 10, derFIG. 1-10 relates to an embodiment in which a single-wave type fiber has an elongated core surrounded by an elongated inner lining layer and an outer layer cover glass which provides a stress effect and having a circular outer surface. FIG. 1 shows an intermediate 10 which

' ' ' DK 155474 B'' 'DK 155474 B

11 tilvejebringes ved den i og for sig kendte kemiske damppåføringsteknik, hvor et eller flere lag af glas tilvejebringes på indersiden af et substratrør, der senere kommer til at danne i det mindste en del af dækmaterialet.11 is provided by the prior art chemical vapor application technique, wherein one or more layers of glass are provided on the inside of a substrate tube which will later form at least a portion of the cover material.

5 Reaktantdampen sammen med et oxiderende medium passerer gennem det hule, cylindriske substratrør 12. Substratet og dampblandingen i røret opvarmes ved hjælp af en kilde, som forskydes langs røret, hvorved der forekommer en varm zone inden i substratrøret 12. En suspension 10 af partikelformet materiale, der tilvejebringes inden i den varme zone, cirkulerer i retning med strømmen, og en del af materialet afsættes på indersiden af røret 12, hvor det smeltes til dannelse af en kontinuert glasagtig beklædning. Processens parametre såsom temperatur, strøm-15 mængde, reaktanter osv. findes omtalt i US patent nr.The reactant vapor, together with an oxidizing medium, passes through the hollow cylindrical substrate tube 12. The substrate and vapor mixture in the tube are heated by a source which is displaced along the tube, thereby providing a hot zone within the substrate tube 12. A suspension 10 of particulate material which is provided within the hot zone circulates in the direction of flow and a portion of the material is deposited on the inside of the tube 12 where it is melted to form a continuous glassy coating. The process parameters such as temperature, flow rate, reactants, etc. are disclosed in U.S. Pat.

4.217.027 og i publikationerne: J. B. MacChesney m.f., Proceedings of the IEEE, 1280 (1974) og W. G. French m.f., Applied Optics, 15 (1976). Der henvises også til "Vapor Deposition" udgivet af C. F. Powell m.f., John Wiley & 20 Sons, Inc. (1966) .4,217,027 and in the publications: J. B. MacChesney et al., Proceedings of the IEEE, 1280 (1974) and W. G. French et al., Applied Optics, 15 (1976). Reference is also made to "Vapor Deposition" published by C. F. Powell et al., John Wiley & 20 Sons, Inc. (1966).

Sommetider vil der i starten afsættes et tyndt barrierelag 14 af rent siliciumoxid eller af siliciumoxid doteret med et oxid såsom B2O2 på indersiden af røret 12, der sædvanligvis består af siliciumoxid eller af 25 glas med højt indhold af siliciumoxid, idet glassets renhed er mindre end renheden af de deri tilvejebragte damppåførte lag.Sometimes, initially, a thin barrier layer 14 of pure silica or of silica doped with an oxide such as B2O2 will be deposited on the inside of the tube 12, which usually consists of silica or 25 high silica glass, the purity of the glass being less than the purity of the vapor-applied layers provided therein.

Barrierelaget forhindrer vandring af hydroxylioner og andre lysabsorberende urenheder fra røret 12 til 30 det optiske beklædningslag 16. Med henblik på at reducere de lystransmissionstab, der skyldes urenheder i substratrøret, til et tilstrækkeligt lavt niveau bibringes laget 16 en tilstrækkelig tykkelse til, at tykkelsen af det optiske beklædningslag i den resulterende fiber 35 er større end 20λ. Da barrierelaget 14 er valgfrit, er 12The barrier layer prevents migration of hydroxyl ions and other light absorbing impurities from the tube 12 to the optical coating layer 16. In order to reduce the light transmission losses due to impurities in the substrate tube, the layer 16 is provided a sufficient thickness to allow the thickness of the optical coating layers in the resulting fiber 35 are greater than 20λ. Since the barrier layer 14 is optional, 12 is

DK 155474 BDK 155474 B

det ikke vist i fig. 3-6. Det optiske beklædningslag er et relativt tykt lag glas med relativt lav brydningsindeks. Det kan på konventionel måde bestå af rent siliciumoxid eller siliciumoxid, der er doteret med en lille 5 mængde oxid, med henblik på nedsætning af procestempera turerne. Tilsætningen af en lille mængde ti3· påførte beklædningslag af siliciumoxid anbefales i publikationen: S. Sentsui m.f., "Low Loss Monomode Fibers With P20jj-SiC>2 Cladding in the Wavelength Region 1,2-1,6 10 ym", 5. Europæiske Konference om Optiske Kommunikationer, Amsterdam, September 1979. Brugen af P2°5 sammen med en-ten B2 O3 eller F i det påførte beklædningslag af siliciumoxid omtales i publikationen: B. J. Ainslie m.f., "Preparation of Long Length of Ultra Low-Loss Single-Mo-15 de Fiber", Electronics Letters, Juli 5, 1979, bind 15, nr. 14, side 411-413. Brugen af sådanne doteringsmaterialer har ført til en påføringstemperatur på ca. 1500°C, der er ca. 200°C lavere end den fornødne temperatur til påføring af et beklædningslag af rent, smeltet silicium-20 oxid. Efter påføring af det optiske beklædningslag 16 påføres et tyndt lag 18 af koremateriale på indersiden af dette beklædningslag. Korelaget 18 består af meget rent glas med en brydningsindeks, der er større end indeksen for beklædningslaget 16. Laget 18 kan på kon-25 ventionel måde bestå af siliciumoxid doteret med lavtab-oxid med henblik på at forøge brydningsindeksen. Man har anvendt mange doteringsmaterialer til fremstilling af koren i optiske enkeltbølgetype-fibre, men sædvanligvis foretrækker man at anvende GeC^· Enkeltbølgetype-fibre 30 med tab mindre end 1 dB/km i det infrarøde område har en kore, der består af Si02 doteret med Ge02 jf. ovennævnte publikationer af Sentsui og Ainslie. Det resulterende mellemprodukt 10 har en åbning 20.not shown in FIG. 3-6. The optical coating layer is a relatively thick layer of glass with a relatively low refractive index. Conventionally, it may consist of pure silica or silica doped with a small amount of oxide, in order to reduce the process temperatures. The addition of a small amount of Ti3 · applied silica coating layers is recommended in the publication: S. Sentsui et al., "Low Loss Monomode Fibers With P20jj-SiC> 2 Cladding in the Wavelength Region 1.2-1.6 10 µm", 5th European Conference on Optical Communications, Amsterdam, September 1979. The use of P2 ° 5 together with one B2 O3 or F in the applied coating of silica is mentioned in the publication: BJ Ainslie et al., "Preparation of Long Length of Ultra Low-Loss Single- Mo-15 de Fiber ", Electronics Letters, July 5, 1979, Volume 15, No. 14, pages 411-413. The use of such doping materials has led to an application temperature of approx. 1500 ° C, which is approx. 200 ° C lower than the temperature required to apply a coating of pure molten silicon oxide. After applying the optical coating layer 16, a thin layer 18 of core material is applied to the inside of this coating layer. The core layer 18 consists of very pure glass with a refractive index greater than the index of the coating layer 16. The layer 18 can conventionally consist of silica doped with low-loss oxide in order to increase the refractive index. Many dopant materials have been used to prepare the core in single-wave optical fibers, but usually preferred to use GeC 2 · Single-wave type fibers 30 with losses less than 1 dB / km in the infrared range have a core consisting of SiO 2 doped with Ge02 cf. the above publications by Sentsui and Ainslie. The resulting intermediate 10 has an opening 20.

Til brug ved bølgelængder i området fra 1,1 til 1,8 33 ym kunne et foretrukket mellemprodukt fremstilles som an- 13For use at wavelengths in the range of 1.1 to 1.8 33 microns, a preferred intermediate could be prepared as an alternative.

DK 155474 BDK 155474 B

givet i US patentskrift nr. 4.154.491. Denne patentskrift omtaler tilvejebringelsen af et beklædningsslag af P20,--doteret Si02 på indersiden af et substratrør af borosilikat med efterfølgende påføring af et tyndt lag 5 af rent SiC>2 for at forhindre P20,- ·* a*· diffundere i den Ge02~kore, som påføres indersiden af laget af rent SiO?.U.S. Patent No. 4,154,491. This patent discloses the provision of a coating layer of P20 doped SiO2 on the inside of a borosilicate substrate tube with subsequent application of a thin layer 5 of pure SiC> 2 to prevent P20 from diffusing into the GeO2 ~ cores applied to the inside of the layer of pure SiO ?.

Hvad angår den foreliggende opfindelse kræves der blot, at mellemproduktet 10 har et indre lag af kore-10 glas omgivet af et lag af optisk beklædningslag med lavere brydningsindeks. Koren 18 kan f.eks. direkte påføres indersiden af røret 12, såfremt røret 12 består af meget rent glas. Det her anvendte udtryk "indre beklædningslag" bruges til at betegne røret 12 og et 15 hvilket som helst andet lag eller andre lag af glas, der omgiver korelaget 18 i mellemproduktet 10.With respect to the present invention, it is merely required that the intermediate product 10 has an inner layer of chore-10 glass surrounded by a layer of optical coating layer having a lower refractive index. The choir 18 can e.g. is applied directly to the inside of the tube 12 if the tube 12 consists of very clean glass. The term "inner lining layer" as used herein is used to denote the tube 12 and any other layer or layers of glass surrounding the core layer 18 of the intermediate 10.

Der er ved den foreliggende opfindelse den fordel, at der til substratrøret 12 kan anvendes glasrør, der er tilgængelige i handelen. Beklædningslaget 16's 20 tværsnitsareal kan gøres meget større eksempelvis dobbelt så stort som substratrøret 12's tværsnitsareal, således at det snarere er de fysiske egenskaber af det påførte lag 16 end af røret 12, der har overvægt i bestemmelsen af egenskaber såsom varmeudvidelseskoeffi-25 cienten for den indre beklædning. 1 en sådan situation er substratrørets tværsnitsareal så lille i forhold til hele den resulterende fibers tværsnitsareal, at dets fysiske egenskaber i praksis ingen betydning har.The present invention has the advantage that glass tubes available commercially can be used for the substrate tube 12. The cross-sectional area of the coating layer 16 can be made much larger, for example, twice as large as the cross-sectional area of the substrate tube 12, so that it is rather the physical properties of the applied layer 16 than of the tube 12 that are overweight in the determination of properties such as the coefficient of thermal expansion of the interior. clothing. In such a situation, the cross-sectional area of the substrate tube is so small relative to the entire cross-sectional area of the resulting fiber that in practice its physical properties have no significance.

Mellemproduktet 10 kan bringes til at kollabere 30 på den måde, der er illustreret i fig. 2. Brændere 22 og 24 tilvejebringer flammer henholdsvis 26 og 28 på de to modstående sider af mellemproduktet 10. Under denne proces kan mellemproduktet 10 være anbragt i den ikke viste holder (på enkelsk såkaldt glass lathe), hvori 35 det var anbragt under tilvejebringelsen af lagene 14 og 14The intermediate 10 can collapse 30 in the manner illustrated in FIG. 2. Burners 22 and 24 provide flames 26 and 28, respectively, on the two opposite sides of the intermediate 10. During this process, the intermediate 10 may be disposed in the holder (not shown in simple so-called glass lathe) in which it was placed during the provision of layers 14 and 14

DK 155474 BDK 155474 B

16. Under den kollaberings- eller sammenklapningsproces, der er illustreret i fig. 2, afbrydes rotationen af holderen, således at det kun er modstående sider af produktet 10, der opvarmes. Under sammenklapningsprocessen 5 opretholdes der fortrinsvis et kontrolleret indre tryk, som omtalt i US patent nr. 4.154.491. Under dette trin skal varmekilden dække et tilstrækkeligt bredt aksialt område af mellemproduktet 10, for at det kan klappe sammen. Alternativt kan der anvendes en enkelt varmekilde, 10 på den måde der er beskrevet i US patent nr. 4.184.859, hvorved det først er den ene side og derefter den anden side, der kollaberer.16. During the collapse or collapse process illustrated in FIG. 2, the rotation of the holder is interrupted so that only opposing sides of the product 10 are heated. During the collapse process 5, a controlled internal pressure is preferably maintained, as disclosed in U.S. Patent No. 4,154,491. During this step, the heat source must cover a sufficiently wide axial region of the intermediate 10 for it to collapse. Alternatively, a single heat source 10 may be used in the manner disclosed in U.S. Patent No. 4,184,859, whereby it is first one side and then the other side collapsing.

En komplet sammenklapning af mellemproduktet 10 fører til opnåelse af et emne 30, hvori modstående si-15 der af korelaget 16 nu danner en korepart 32, der har aflang tværsnitsform. På denne måde kan der opnås en kore med stort højde/bredde-forhold. Koren er omgivet af en indre beklædning 34 og et substrat 36, der begge har aflang form.A complete collapse of the intermediate product 10 results in the provision of a blank 30, in which opposing sides of the core layer 16 now form a core portion 32 having elongate cross-sectional shape. In this way, a choir with high aspect ratio can be obtained. The choir is surrounded by an inner lining 34 and a substrate 36, both of which are elongated.

20 Emnet 30 forsynes derefter med en beklædning, hvis yderflade i hovedsagen er cirkulær. Overfladen på emnet 30 forarbejdes på konventionel måde forud for påføringen af yderbeklædningen. Overfladen på emnet 30 holdes ren efter den varmebehandling, der har ført til sammen-25 klapning af mellemproduktet 10, idet emnet 30 placeres i en ren, forseglet pose af f.eks. polyethylen. Hvis emnet 30 håndteres eller smudses til, kræves der flere rensningsoperationer. Det vaskes i desioniseret vand og derefter i et bad af isopropylalkohol. Derefter foreta-30 ges cler ætsning i HF for at fjerne et lag glas på nogle få μ, ca. 1% af emnets vægt. Derefter renses emnet 30 i desioniseret vand, og det affedtes i isopropylalkohol, hvorpå det placeres i en ren pose af polyethylen. Sod af ønsket glasbeskaffenhed påføres emnet 30 ved en konven-35 tionel flammehydrolyse-proces af samme art som beskrevet 15The blank 30 is then provided with a casing whose outer surface is generally circular. The surface of the workpiece 30 is processed in a conventional manner prior to application of the outer coating. The surface of the blank 30 is kept clean after the heat treatment which has led to the collapse of the intermediate 10, the blank 30 being placed in a clean, sealed bag of e.g. polyethylene. If the workpiece 30 is handled or soiled, more cleaning operations are required. It is washed in deionized water and then in a bath of isopropyl alcohol. Then clear etching is performed in HF to remove a layer of glass of a few μ, approx. 1% of the weight of the item. The blank 30 is then purified in deionized water and degreased in isopropyl alcohol and then placed in a clean bag of polyethylene. Soot of desired glass nature is applied to blank 30 by a conventional flame hydrolysis process of the same kind as described 15

DK 1554 74 BDK 1554 74 B

US patenterne nr. 3.737.292 og 4.165.223. Fig. 3 og 4 viser et apparat af den art, der nu bruges på konventionel måde ved fremstilling af optiske fibre med svage tab. En flammehydrolysebrænder 40, der får tilført brændsel, 5 reaktantgas og oxygen eller luft, afgiver en flamme 38, der indeholder glas-sod. Der kan anvendes brændere af den art, der er omhandlet i US patenterne nr. 3.565.345, 3.565.346, 3.609.829 og 3.698.936. De fornødne væskebe-standdele til dannelse af glas-sod kan tilføres brænde-10 ren ved hjælp af et hvilket som helst af de i og for sig kendte systemer til tilførsel af reaktantmidler. I så henseende henvises der til US patenterne nr. 3.826.560, 4.148.621 og 4.173.305. Der tilføres et overskud af oxygen til brænderen, således at reaktantdampene oxyderes 15 inden i flammen 38 for at danne den glas-sod, der rettes mod emnet 30.U.S. Patent Nos. 3,737,292 and 4,165,223. FIG. 3 and 4 show an apparatus of the kind now used in the conventional manner in the manufacture of low-loss optical fibers. A flame hydrolysis burner 40 which is supplied with fuel, 5 reactant gas and oxygen or air gives off a flame 38 containing glass soot. Burners of the kind disclosed in U.S. Patents Nos. 3,565,345, 3,565,346, 3,609,829 and 3,698,936 may be used. The necessary liquid constituents for forming glass soot can be supplied to the burner by any of the systems known per se for reactant agents. In this regard, reference is made to U.S. Patents Nos. 3,826,560, 4,148,621 and 4,373,305. An excess of oxygen is added to the burner so that the reactant vapors are oxidized 15 within the flame 38 to form the glass soot directed to the blank 30.

I henhold til en teknik til frembringelse af det ydre beklædningslag afsættes det først langsgående strimler 44 og 46 på de flade sidevægge af emnet 30 for 20 at accelerere tilvejebringelsen af den cirkulære yderbeklædning. Medens holderen holder stille, føres brænderen 40 et tilstrækkeligt antal gange frem og tilbage, for at der kan dannes et sodlag 44. Emnet 30 drejes 180°, og et andet sodlag 46 påføres den modstående side som 25 vist i fig. 4. Yderlaget 48 af beklædningssod påføres derefter, når emnet 30 roterer, medens brænderen 40 bevæger sig langs emnet.According to a technique for producing the outer covering layer, longitudinal strips 44 and 46 are first deposited on the flat side walls of the blank 30 to accelerate the provision of the circular outer covering. While the holder is stationary, the burner 40 is guided back and forth sufficiently to form a soot layer 44. The blank 30 is rotated 180 ° and another soot layer 46 is applied to the opposite side as shown in FIG. 4. The topsoil 48 of garment sod is then applied as the blank 30 rotates while the burner 40 moves along the blank.

Påføringen af strimlerne 44 og 46 kan undlades, uden at dette får for stor indflydelse på den geometri-30 ske form af den resulterende fiber. Hvis beklædningslaget 48 direkte påføres emnet 30, vil sodstrømmen fra brænderen afsætte en større mændge sod, når de plane sidevægge af emnet 30 vender mod brænderen, end når det er de afrundede dele af emnet, der vender mod brænderen, 35 eftersom sodafsætningseffektiviteten afhænger af størrelsen af emnet som mål. Dette bevirker, at man får en mere og mere cirkulær form, efterhånden som laget 48 bliver tykkere. Man opnår i hovedsagen cirkulær tværsnitsform, « 16The application of the strips 44 and 46 can be avoided without having too much influence on the geometric shape of the resulting fiber. If the coating layer 48 is directly applied to the blank 30, the soot flow from the burner will deposit a greater amount of soot when the planar sidewalls of the blank 30 face the burner than when the rounded portions of the blank face the burner, since the soot deposition efficiency depends on the size. of the subject as a goal. This causes a more and more circular shape as the layer 48 becomes thicker. In the main, circular cross-sectional shape is obtained, «16

DK 155474 BDK 155474 B

når yderdiameteren på laget 48 er tilstrækkelig, i forhold til korens størrelse, til at den resulterende fiber kan virke som enkeltbølgetype-fiber. Laget 48 skal have tilstrækkelig tykkelse til, at forholdet Agc/Af for 5 den resulterende fiber er større end 0,9.when the outer diameter of the layer 48 is sufficient, relative to the size of the core, for the resulting fiber to act as single-wave type fiber. The layer 48 must be of sufficient thickness that the Agc / Af ratio of the resulting fiber is greater than 0.9.

Det beklædningslag, der opnås ved flammehydrolyse, er porøst og skal opvarmes for, at det kan smelte eller forstærkes til dannelse af et glaslag uden grænseflader mellem partiklerne. Denne konsolidering opnås fortrins-10 vis ved, at det sammensatte emne 50 behandles i en ovn på den måde, der-er angivet i DS patent nr. 3.933.454.The coating layer obtained by flame hydrolysis is porous and must be heated to melt or reinforce to form a glass layer without interfaces between the particles. This consolidation is preferably achieved by treating the composite blank 50 in an oven in the manner set forth in DS Patent No. 3,933,454.

Det resulterende glasemne 56 vil muligvis ikke være cirkulært, hvis ikke man har påført lagene 44 og 46, eller hvis de er blevet påført på en sådan måde, at de 15 ikke opvejer den manglende cirkularitet, som emnet 30 havde i begyndelsen. Det omfang, hvori yderfladen på emnet 56 afviger fra den cirkulære form, aftager, når den ydre beklædning 48 bliver tykkere.The resulting glass blank 56 may not be circular unless layers 44 and 46 have been applied, or if applied in such a way that they do not offset the lack of circularity of blank 30 initially. The extent to which the outer surface of the workpiece 56 differs from the circular shape decreases as the outer covering 48 becomes thicker.

Det i fig. 5 viste emne 56 placeres i en ovn, 20 hvor i det mindste den ene ende af emnet opvarmes til en tilstrækkelig høj temperatur, til at der fra emnet på konventionel måde kan trækkes en fiber 70 som vist i fig. 6. Medens fibren 70 trækkes, har overfladespændingen tendens til at gøre yderfladen mere rund.The FIG. 5 is placed in a furnace 20 where at least one end of the blank is heated to a sufficiently high temperature so that a fiber 70 as shown in FIG. 6. As the fiber 70 is pulled, the surface tension tends to make the outer surface more round.

25 Pig- 7-10 viser andre metoder til frembringelse af mellemproduktet. Som vist i fig. 7 påføres en cylindrisk dorn 85 et første overtræk 84 af glas-sod ved en konventionel flammehydrolyse-proces af f.eks. den ovenfor angivne art. En flammehydrOlysebrænder 87 afgiver en 30 flamme 86, der indeholder glas-sod, og som rammer dornen 85. Efter at der på dornen 85 er tilvejebragt et overtræk 84 af koreglas, ændres sammensætningen af den til brænderen 87 førte reaktantgas, og et andet overtræk 88 af indre beklædningsglas påføres yderfladen 35 på den første beklædning 84. Beklædningen 84 har en større brydningsindeks end beklædningen 88. De fysiske egenskaber af beklædningen 88, f.eks. dens varmeudvidel-seskoefficient, vælges således, at den indre beklædning 17Figures 7-10 show other methods of producing the intermediate. As shown in FIG. 7, a cylindrical mandrel 85 is applied to a first glass soot coating 84 by a conventional flame hydrolysis process of e.g. the above species. A flame hydrolysis burner 87 emits a glass soot containing flame 86 which strikes the mandrel 85. After a mandrel glass coating 84 is provided on the mandrel 85, the composition of the reactant gas introduced to the burner 87 is changed and another coating 88 of inner liner glass, the outer surface 35 is applied to the first liner 84. The liner 84 has a greater refractive index than the liner 88. The physical properties of the liner 88, e.g. its heat expansion coefficient, is chosen such that the inner lining 17

DK 15 5 4 7 4 BDK 15 5 4 7 4 B

i den resulterende optiske fiber bibringes spænding i fornødent omfang.in the resulting optical fiber, voltage is imparted to the required extent.

Når beklædningen 88 har fået den ønskede tykkelse, fjernes dornen, således at man som vist i fig. 8 opnår 5 et porøst emne 90 med åbning 89. Det resulterende hule sodemne kan derefter konsolideres på samme måde som beskrevet i det foregående med henblik på opnåelse af et hult mellemprodukt 10' som vist i fig. 9. Mellemproduktet 101 kan derefter bringes til at klappe sammen 10 som beskrevet under henvisning til fig. 2, og det kan yderligere behandles som beskrevet under henvisning til fig. 3-6 med henblik på dannelse af en optisk, polarisationsbevarende enkeltbølgetype-fiber.When the coating 88 has reached the desired thickness, the mandrel is removed so that as shown in FIG. 8, 5 obtains a porous blank 90 with aperture 89. The resulting hollow soot can then be consolidated in the same manner as described above to obtain a hollow intermediate 10 'as shown in FIG. 9. The intermediate 101 can then be collapsed 10 as described with reference to FIG. 2, and it can be further treated as described with reference to FIG. 3-6 for forming an optical polarization preserving single-wave type fiber.

Det i fig. 8 viste emne 90 kan også i et enkelt 15 behandlingstrin konsolideres på den måde, der er vist i fig. 10, med henblik på opnåelse af et emne med stort højde/bredde-forhold. Efter fjernelse af dornen 85 fra sodemnet indføres der et rør 91 i den ene ende af emnet. Derefter ophænges emnet på en rørformet holder 92 20 ved hjælp af to platintråde, hvoraf der kun vises én tråd ved 93. Enden af gastilførselsrøret 91 rager ud fra den rørformede holder 92 og ind i den hosliggende ende af emnet 90. Emnet konsolideres ved, at det gradvis føres ind i en ovn 94 i den retning, der er angivet af 25 pilen 97. Emnet bør konsolideres gradvis, således at det først er dets nederste ende, der konsolideres, hvorpå konsolideringsprocessen fortsætter og når frem til den ende, der befinder sig ved den rørformede holder 92.The FIG. 8 can also be consolidated in a single processing step in the manner shown in FIG. 10, in order to obtain a high aspect ratio item. After removing mandrel 85 from the soot blank, a tube 91 is inserted at one end of the blank. Then, the blank is suspended on a tubular holder 92 20 by means of two platinum wires, of which only one thread is shown at 93. The end of the gas supply tube 91 protrudes from the tubular holder 92 and into the adjacent end of the blank 90. The blank is consolidated by it is gradually introduced into a furnace 94 in the direction indicated by arrow 97. The subject should be gradually consolidated so that it is only its bottom end that is consolidated, after which the consolidation process proceeds and reaches the end that is located. at the tubular holder 92.

Under konsolideringsprocessen kan der til ovnen som anty-30 det ved pilene 95 tilføres flus-gas såsom helium, oxygen, argon, neon eller blandinger heraf. Inden emnet 90 begynder at konsolideres,kan der til åbningen 89 føres tørregas på den måde, der er angivet i US patent nr.During the consolidation process, flux gas such as helium, oxygen, argon, neon or mixtures thereof may be added to the furnace as indicated by arrows 95. Before the workpiece 90 begins to consolidate, dry gas can be supplied to the aperture 89 in the manner set forth in U.S. Pat.

4.125.388. I den tid, hvor spidsen af emnet begynder at 35 konsolideres, nedsættes trykket i åbningen 89 i forhold til trykket uden for emnet. Dette kan opnås ved at forbinde en vakuumkilde med gastilførselsrøret 91 gennem en rørledning 96. Medens emnet 90 føres ind i 18 «4125388. As the tip of the workpiece begins to consolidate, the pressure in the aperture 89 is reduced relative to the print outside the workpiece. This can be achieved by connecting a vacuum source to the gas supply pipe 91 through a conduit 96. While the blank 90 is fed into 18 "

DK 155474 BDK 155474 B

ovnen i den af pilen 97 angivne retning, bevirker det lave tryk i åbningen 89, at emnet begynder at klappe sig sammen først i området ved den oprindeligt konsoliderede spids af emnet. Efterhånden som emnet konsolide-5 res, klapper den resterende del af åbningen sig efterhånden sammen. På denne måde kan der i ét enkelt konsolideringstrin foretages konsolidering af et med åbningen 89 udformet, porøst sodemne 90, samtidigt med at åbningen klapper sig sammen til dannelse af et emne af den 10 art, der er vist ved 30 i fig. 3.the oven in the direction indicated by arrow 97, the low pressure in opening 89 causes the blank to collapse first in the region at the initially consolidated tip of the blank. As the workpiece is consolidated, the remaining portion of the aperture eventually collapses. In this way, in a single consolidation step, a porous soot 90 formed with the aperture 89 can be consolidated, at the same time as the aperture collapses to form a 10-type blank shown at 30 in FIG. Third

Der henvises igen til fig. 4-6. Sodlaget 48 samt strimlerne 44 og 46, såfremt de er blevet påført, har en sådan beskaffenhed, at varmeudvidelseskoefficienten for det resulterende beklædningslag 74 er meget større 15 eller meget mindre end varmeudvidelseskoefficienten for den resterende del af fibren 70. Det er kendt, at den del 72, der omfatter koren 80, substratrøret 82 og de eventuelle lag, der danner den indre beklædning 78, vil være under spænding, hvis varmeudvidelseskoefficien-20 ten for det ydre lag 74, dvs. det såkaldte "spændings-lag" , er lavere end den effektive varmeudvidelseskoeffi-cient for delen 72. Omvendt vil delen 72 være under trykpåvirkning, hvis dens effektive varmeudvidelseskoef-ficient er mindre end koefficienten for spændingsbeklæd-25 ningen 74, jf. publikationen: S. T. Gulati og Η. E. Ha-gy, American Ceramic Society 61 260 (1978). Desuden vil der i koren 80 være en spændingsfordeling i henhold til relationen σχ > σ^, hvor σχ og er spændingerne i koren parallel med og vinkelret på storaksen i korens tvær-30 snit. Denne spændingsforskel vokser med voksende korehø jde/bredde-forhold. Det er denne spændingsforskel, der bevirker den ønskede dobbeltbrydning.Referring again to FIG. 4-6. The soot layer 48, as well as the strips 44 and 46, if applied, are such that the coefficient of thermal expansion of the resulting coating layer 74 is much greater or much less than the coefficient of thermal expansion of the remaining portion of the fiber 70. It is known that the portion 72 comprising the core 80, the substrate tube 82 and any layers forming the inner liner 78 will be under tension if the coefficient of thermal expansion 20 of the outer layer 74, i.e. the so-called "stress layer" is lower than the effective heat expansion coefficient of the portion 72. Conversely, the portion 72 will be under pressure if its effective heat expansion coefficient is less than the coefficient of voltage coating 74, cf. the publication: ST Gulati and Η. E. Ha-gy, American Ceramic Society 61 260 (1978). In addition, in chore 80 there will be a voltage distribution according to the relation σχ> σ ^, where σχ and the voltages in the chorus are parallel to and perpendicular to the major axis in the cross-section of the chorus. This voltage difference grows with increasing chore height / width ratio. It is this voltage difference that causes the desired birefringence.

Der kræves en spænding på 20-40 kpsi i koren for at fremkalde den ønskede dobbeltbrydning. Med de højde/bred-35 de-forhold, der kan opnås med de ovenfor beskrevne metoder, bør differensen mellem varmeudvidelseskoefficienter-ne for den indre beklædning og den ydre spændingsbeklædning være større end 1 · 10_^/°C. Der angives herefterA voltage of 20-40 kpsi is required in the choir to induce the desired birefringence. With the height-to-width ratios obtainable by the methods described above, the difference between the thermal expansion coefficients of the inner lining and the outer tension lining should be greater than 1 · 10 ° / ° C. It is then stated

DK 155474 BDK 155474 B

19 teoretiske eksempler, hvor glaskompositionerne for de forskellige dele af fibren vælges, således at fiberkoren befinder sig under trykspænding henholdsvis trækspænding.19 theoretical examples in which the glass compositions for the different parts of the fiber are selected so that the fiber core is under compressive and tensile stress, respectively.

Der tilvejebringes en fiber som vist i fig. 6 med 5 de glaskompositioner, der er givet i tabel 1. Tabellen angiver også varmeudvidelseskoefficienten for hver komposition.A fiber is provided as shown in FIG. 6 with 5 are the glass compositions given in Table 1. The table also indicates the coefficient of heat expansion for each composition.

Tabel 1 10Table 1 10

Komposition (vægtprocent)Composition (weight percent)

Varmeudvidelseskoeffi-Ge02 SiC>2 cient (x 10 V°C)Heat expansion coefficient Ge02 SiC> 2 cient (x 10 V ° C)

Kore 15 85 13 15 Indre beklædning 100 5 Rør 100 5Choir 15 85 13 15 Inner casing 100 5 Pipes 100 5

Ydre beklædning 30 70 23Outer clothing 30 70 23

Fibren i henhold til tabel 1 har en kore, hvori der 20 er trykspænding,og en yderbeklædning, hvor der er trækspænding. Selv om der er en passende spænding i koren, kan fibren dog have en utilstrækkelig styrke. En sådan fiber bør forstærkes ved at påføre yderfladen et yderligere beklædningslag af f.eks. Si02 med lav udvidelses-25 koefficient.The fiber of Table 1 has a core in which there is 20 compressive tension and an outer covering where there is tensile tension. However, although there is an appropriate tension in the choir, the fiber may have insufficient strength. Such a fiber should be reinforced by applying a further coating layer of e.g. SiO2 with low coefficient of expansion.

En fiber af den i fig. 6 viste art kan fremstilles med de materialer, der angives i tabel 2 med henblik på at bibringe koren trækspænding.A fiber of the one shown in FIG. 6 can be made with the materials listed in Table 2 in order to impart tensile stress to the choir.

30 Tabel 2Table 2

Komposition (vægtprocent)Composition (weight percent)

Varmeudv.-Varmeudv.-

Ge02 P205 S±©2 Ti02 koeff. (x 10_7/°C) 35 Kore 15 1,5 83,5 15Ge02 P205 S ± © 2 Ti02 coeff. (x 10_7 / ° C) 35 Kores 15 1.5 83.5 15

Indre beklædning 1,5 98,5 6Inner clothing 1.5 98.5 6

Ydre beklædning 93 7 0 20Outer clothing 93 7 0 20

DK 155474 BDK 155474 B

En fiber af denne type, hvor koren er under trækspænding, er at foretrække, eftersan der vil være trykspænding i den ydre beklædning, hvilket bibringer fibren en større styrke.A fiber of this type in which the choir is under tensile stress is preferable, as there will be compressive stress in the outer lining, which gives the fiber a greater strength.

5 Fig. 11-21 har relation til en yderligere udførel sesform for opfindelsen, hvor fiberkoren bibringes en spændingsinduceret dobbeltbrydning ved, at der i beklædningen på modstående sider af koren tilvejebringes langsgående områder af glas, som har en anden varmeudvidelses-10 koefficient end den resterende del af beklædningen. Fig.FIG. 11-21 relate to a further embodiment of the invention in which the fiber core is imparted a voltage-induced birefringence by providing longitudinal regions of glass in the cladding on opposite sides of the choir which have a different coefficient of thermal expansion than the remainder of the cladding. . FIG.

11 viser et tværsnit gennem en optisk enkeltpolarisationsfiber, der omfatter en korev 110 omgivet af et indre beklædningsområde 111. Diametralt modstående i forhold til koren 110 findes der to smalle langsgående 15 områder 112, der består af et materiale, som har en anden varmeudvidelseskoefficient end koefficienten for materialet 111. Medens områderne 112 vises med en noget tilfældig tværsnitsform i fig. 11, omtales der i det følgende metoder, som gør det muligt at bibringe dis-20 se områder diverse specifikke former. Når en fiber trækkes, vil de langsgående områder 112 og de vinkelret herpå placerede beklædningsområder krympe forskelligt, således at områderne 112 bibringes trækspænding eller trykspænding alt efter værdien af deres varmeudvidelses-25 koefficient i forhold til koefficienten for beklædningen.11 shows a cross section through a single polarization optical fiber comprising a groove 110 surrounded by an inner lining region 111. Diametrically opposed to the groove 110, there are two narrow longitudinal regions 112 consisting of a material having a different coefficient of thermal expansion than the coefficient. for the material 111. While the regions 112 are shown with a somewhat random cross-sectional shape in FIG. 11, the following methods are described which enable various areas to be given various regions. When a fiber is pulled, the longitudinal regions 112 and the perpendicular regions thereof are shrunk differently, so that the regions 112 are subjected to tensile or compressive stresses depending on the value of their heat expansion coefficient relative to the coefficient of the garment.

En spændingsinduceret dobbeltbrydning, der således induceres i fibren, reducerer koblingen mellem to orthogo-nalt polariserede hovedbølgetyper. Omkring områderne 112 findes der et beklædningsområde 113, hvis bryd-30 ningsindeks fortrinsvis er lig med eller mindre end indeksen for det indre beklædningsområde 111. Området 113 kan f.eks. bestå af et hvilket som helst af de ovenfor nævnte materialer, der anvendes til dannelse af området 111.A voltage-induced birefringence thus induced in the fiber reduces the coupling between two orthogonally polarized main wave types. Around the areas 112 there is a covering area 113, the refractive index of which is preferably equal to or less than the index of the inner covering area 111. The area 113 can e.g. consist of any of the above-mentioned materials used to form the region 111.

35 Som vist i fig. 11 kan yderfladen på området 113 have cirkulær form, men den kan også have udfladede områder som beskrevet i ovennævnte GB patent 2.012.983 med henblik på at centrere en fiber i forhold til en kilde35 As shown in FIG. 11, the outer surface of the region 113 may have a circular shape, but it may also have flat areas as described in the above-mentioned GB patent 2,012,983 for centering a fiber relative to a source.

DK 155474 BDK 155474 B

21 for polariseret lys eller i forhold til en anden fiber, som den skal forbindes med. Hvis yderfladen på beklædningen 113 har i hovedsagen cirkulær form, kan der til centreringsformål tilvejebringes midler såsom en langs-5 gående fordybning 114. Hvis man foretrækker at have en fiber med i hovedsagen cirkulær yderform, kan indgangsenden til fibren orienteres korrekt, når fibren monteres i et anlæg. Indgangsenden forbindes med en kilde for polariseret lys, og et analyseapparat kobles til fibrens 10 udgangsende. Fibrens indgangsende drejes i forhold til kilden, indtil der detekteres et maksimum eller et minimum i det lys, der udgår fra udgangsenden. Når man har detekteret et maksimum eller et minimum i det udgående lys, fikseres fibrens indgangsende i forhold til kilden 15 for polariseret lys.21 for polarized light or in relation to another fiber with which it is to be connected. If the outer surface of the liner 113 is of generally circular shape, for centering purposes, means such as a longitudinal depression 114 may be provided. If it is preferred to have a fiber having a generally circular outer shape, the entrance end of the fiber may be oriented correctly when the fiber is mounted in a facility. The input end is connected to a source of polarized light and an analyzer is coupled to the output end of the fiber 10. The input end of the fiber is rotated relative to the source until a maximum or minimum is detected in the light emitting from the output end. After detecting a maximum or minimum in the output light, the input end of the fiber is fixed relative to the polarized light source 15.

Områderne 112 bør være placerede så tæt op ad koren 110 som muligt uden på uønsket måde at påvirke lystransmissionsegenskaberne i fibren. Hvis områderne 112 består af lavtabsmateriale med den samme brydnings-20 indeks som den indre beklædning 111, skal den minimale radius r, af områderne 112 være på ca. l,5r , hvor ra er radien af koren 110. Der kan opnås en tilpasning af brydningsindeksen for områderne 112 til brydningsindeksen for beklædningen ved at anvende en beklæd-25 ning, der består af Si02, og ved at tilvejebringe de spændingsindueerende områder 112 på basis af f.eks.The regions 112 should be positioned as close to the choir 110 as possible without adversely affecting the light transmission characteristics of the fiber. If the regions 112 consist of low-loss material with the same refractive index as the inner lining 111, the minimum radius r 1.5, where ra is the radius of the choir 110. An refractive index of the regions 112 can be fitted to the refractive index of the cladding by using a cladding consisting of SiO 2 and by providing the voltage-inducing regions 112 on the basis of of e.g.

S1O2 doteret med en af følgende kombinationer af doteringsoxider: Ge02 og B203 eller P2 05 og B203 eller GeC^/ ^2^5 ^2^3’ Som et eksemPel på en passende kompo- 30 sition med høj varmeudvidelseskoefficient og med i hoved- sagen samme brydningsindeks som rent SiC^ kan vælges SiC>2 doteret med 12 vægtprocent B303 og 4 vægtprocent P2°5* For s^re at den resulterende fiber udviser lave tab, bør i det mindste hele det centrale område, nem-35 lig koren og den indre beklædning, tilvejebringes ved kemisk damppåføring. Hvis brydningsindekserne for disse to områder ikke er tilpasset hinanden, og hvis rm er for lille, dvs. mindre end ca. l,5r , vil områderne 112 clS1O2 doped with one of the following combinations of doping oxides: GeO2 and B203 or P2 05 and B203 or GeC2 / ^ 2 ^ 5 ^ 2 ^ 3 'As an example of a suitable high heat expansion coefficient composition and in the main case the same refractive index as pure SiC 2 can be selected SiC> 2 doped with 12 wt% B303 and 4 wt% P2 ° 5 * To ensure that the resulting fiber exhibits low losses, at least the entire central region, such as the choir and the inner lining is provided by chemical vapor application. If the refractive indices of these two regions are not matched and if the rm is too small, i. less than approx. 1, 5r, the areas 112 cl

DK 155474 BDK 155474 B

22 kunne fremkalde lystransmissionstab på grund af spredning.22 could cause light transmission loss due to scattering.

Hvis områderne 112 på ugunstig måde påvirker fibrens lystransmissionsegenskaber, eksempelvis hvis områderne 112 består af et materiale, der absorberer for 5 meget lys ved transmissionsbølgelængderne, bør disse områders inderradius rm være på i det mindste tre gange, fortrinsvis mindst fem gange radien af koren. Dette stemmer overens med læren fra publikationen: Electronics Letters, bind 13, nr. 15, side 443-445 (1977). Det er klart, 10 at den ugunstige virkning af det lysabsorberende materiale vokser med aftagende afstand mellem dette materiale og koren. Størrelsen af dobbeltbrydningen i koren vil imidlertid aftage med aftagende inderradius rm til de langsgående, spændingsinducerende områder. Den optimale 15 inderradius af områderne 112 afhænger af den specifikke type enkeltbølgetype-leder, der anvendes, eftersom den lysmængde, der vandrer uden for koreområdet i en en-keltbølgetype-fiber, afhænger af sådanne parametre som koreradien og brydningsindeksen.If the regions 112 adversely affect the light transmission characteristics of the fiber, for example, if the regions 112 consist of a material which absorbs too much light at the transmission wavelengths, the inner radius rm of these regions should be at least three times, preferably at least five times the radius of the choir. This is in line with the teachings of the publication: Electronics Letters, Volume 13, No. 15, pages 443-445 (1977). It is clear that the adverse effect of the light absorbing material grows with decreasing distance between this material and the choir. However, the magnitude of the double breaking in the choir will decrease with decreasing inner radius rm to the longitudinal, voltage-inducing regions. The optimum inner radius of the regions 112 depends on the specific type of single-wave type conductor used, since the amount of light traveling outside the chore area in a single-wave type fiber depends on such parameters as the radius and refractive index.

20 En fiber kan indeholde et andet sæt diametralt mod stående, langsgående områder, der har fysiske egenskaber, som er forskellige fra egenskaberne hos det første sæt spændingsinducerende områder. Den i fig. 12 viste fiber omfatter en kore 116, et indre beklædningsområde 117 25 og et ydre beklædningsområde 118. To langsgående områder 119, der har en anden varmeudvidelseskoefficient end beklædningsområderne, er beliggende diametralt modstående i forhold til koren 116. I orthogonal placering i forhold til områderne 119 findes der et andet 30 par langsgående områder 120, der består af lysabsorberende glas eller glas, som har en varmeudvidelseskoefficient forskellig fra koefficienten for området 117, i en retning forskellig fra den retning, hvori varmeudvi-delseskoefficienten for området 119 afviger fra koef-35 ficienten for området 117. Eksempelvis kan varmeudvidelseskoef ficienten for områderne 120 være mindre end koefficienten for området 117, hvis varmeudvidelseskoef ficienten for områderne 119 er større end koeffi-A fiber may contain a second set of diametrically opposed standing longitudinal regions having physical properties different from those of the first set of voltage inducing regions. The FIG. 12, a core 116 comprises an inner cladding region 117 25 and an outer cladding region 118. Two longitudinal regions 119 having a different coefficient of thermal expansion than the cladding regions are diametrically opposed to the chorus 116. In orthogonal position relative to the regions 119 there is another 30 pairs of longitudinal regions 120 consisting of light absorbing glass or glass having a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of region 117 in a direction different from the direction in which the coefficient of thermal expansion of region 119 differs from coefficient 35 for the region 117. For example, the thermal expansion coefficient of the regions 120 may be less than the coefficient of the region 117 if the thermal expansion coefficient of the regions 119 is greater than the coefficient.

DK 155474 BDK 155474 B

23 cienten for området 117.23 cient for the area 117.

Hvis beklædningsområderne består af rent SiC^, kan områderne 119 eksempelvis bestå af S1O2 doteret med og ' medens områderne 120 består af SiC^ dote-5 ret med TiC^· I så fald vil der være trækspænding i områderne 119 og trykspænding i områderne 120. Der er additiv virkning for de to trækspændingsområder med de to trykspændingsområder, og den kombinerede virkning bevirker, at der er en større spændingsinduceret dobbeltbryd-10 ning, end hvad man kan opnå alene med områderne 119 eller områderne 120.For example, if the cladding regions consist of pure SiC 2, the regions 119 may consist of S102 doped with and while the regions 120 consist of the SiC4 doped with TiC 2. In that case, there will be tensile stress in the regions 119 and compressive stress in the regions 120. There is an additive effect for the two tensile stress regions with the two compressive stress regions, and the combined effect causes a greater voltage induced birefringence than can be obtained only with regions 119 or regions 120.

De TiC>2 doterede områder er tabsgivende af to grunde. Ti02“Si02-glasset er tilbøjeligt til at faseseparere og danne små uhomogene spredningspladser, der øger spred-15 ningstabene. TiC^ forøger også områdets brydningsindeks til en højere værdi end for området 117, således at det fra koren 116 hidrørende lys, der når frem til områderne 120, er tilbøjeligt til at brydes ind i og gennem områderne 120 og dermed bort fra koren 116. Spæn-20 dingsområderne kan gøres tabsgivende, hvis de består af glasstænger, som er blevet smeltet i digler, der indeholder sådanne absorptionsurenheder som jern, nikkel, kobalt, kobber osv.The TiC> 2 doped regions are loss-making for two reasons. The TiO2 “SiO2 glass tends to phase-separate and form small inhomogeneous scattering sites that increase scattering losses. TiC ^ also increases the refractive index of the region to a higher value than that of the region 117, so that the light emitted from the choir 116 reaching the regions 120 tends to break into and through the regions 120 and thus away from the choir 116. The -20 areas can be lost if they consist of glass bars that have been melted in crucibles containing such absorption impurities as iron, nickel, cobalt, copper, etc.

Det siges i det ovennævnte GB patentskrift nr.It is said in the above-mentioned GB patent no.

25 2.012.983, at de deri beskrevne metoder gør det muligt at fremstille fibre med spændingsinduceret dobbeltbryd-ning Δη på helt op til 40 x 10 , og at den såkaldte beatlængde L for en sådan værdi af Δη er på 2,5 mm ved en bølgelængde på 1 μι» og på 1,25 mm ved en bølge-30 længde på 0,5 ym. Visse anvendelser kræver dog endnu kortere beatlængder, hvorved der kræves værdier af Δη på ca.25,012,983, the methods described therein make it possible to produce fibers with voltage-induced birefringence Δη of up to 40 x 10, and that the so-called beat length L for such a value of Δη is 2.5 mm at a wavelength of 1 μι »and 1.25 mm at a wavelength of 0.5 µm. However, some applications require even shorter beat lengths, which require values of Δη of approx.

-3 10 . Det efterfølgende teoretiske eksempel viser, at så danne værdier for Δη nemt kan opnås i en fiber i overensstemmelse med opfindelsen. Fig. 13 viser en fiber med en 35 kore 122, en beklædning 123 og to langsgående områder 124 med cirkulær tværsnitsform. Koren 122 har en diameter på 5 ym, de spændingsfremkaldende 124 en diameter på 25 ym og beklædningen 123 en diameter på 125 ym.-3 10. The following theoretical example shows that forming values of Δη can easily be obtained in a fiber according to the invention. FIG. Fig. 13 shows a fiber having a chore 122, a lining 123 and two longitudinal regions 124 of circular cross-sectional shape. The choke 122 has a diameter of 5 µm, the voltage-producing 124 a diameter of 25 µm, and the casing 123 a diameter of 125 µm.

2424

DK 15 5 4 7 4 BDK 15 5 4 7 4 B

De cirkulære områder 124 er centrerede på en radius på 25 m. Den specifikke beskaffenhed af koren 122 er uden betydning, idet det blot er nødvendigt,at dens brydningsindeks er større end indeksen for beklædningen 123, der 5 består af rent SiC^. Områderne 124 består af 5 vægtprocent vægtprocent og 83 vægtprocent SiC^.The circular areas 124 are centered on a radius of 25 m. The specificity of the choke 122 is immaterial, as it is only necessary that its index of refraction be greater than the index of the cladding 123 consisting of pure SiC 2. The regions 124 consist of 5 wt% wt% and 83 wt% SiC 2.

Beregningerne af dobbeltbrydningen er baserede på publikationen: G. W. Scherer, "Stress-Induced Index Profile Distortion in Optical Waveguides", Applied Optics, bind 10 19, nr. 12, juni 1980, side 2000-2006. Ved hjælp af en computer har man beregnet for koreområdet og den indre beklædning den dobbeltbrydning, der skyldes et af områderne 124. Derefter blev den dobbeltbrydning, som det andet område 124 bevirker i det centrale område, be-15 stemt og adderet til den først kalkulerede værdi. Resultaterne er tegnet i fig. 13. Linierne 125, 126, 127 og 128 er linier, hvor der er ens værdier af dobbeltbryd- -3 -3 -3 ningen henholdsvis 0,4 x 10 , 0,5 x 10 , 0,6 x 10 og _3 0,7 x 10 , idet sidstnævnte linie passerer gennem koren 20 122.The calculations of the double refraction are based on the publication: G. W. Scherer, "Stress-Induced Index Profile Distortion in Optical Waveguides", Applied Optics, Volume 10 19, No. 12, June 1980, pages 2000-2006. By means of a computer, the double-breaking caused by one of the areas 124 is calculated for the chore area and the inner lining, and then the double-breaking which the second region 124 causes in the central region was determined and added to the first calculated value. The results are plotted in FIG. 13. Lines 125, 126, 127 and 128 are lines where there are equal values of the double refraction of 0.4 x 10 10, 0.5 x 10,, 0.6 x 10 og, and 3003, respectively. 7 x 10, the latter line passing through the choir 20 122.

En metode til tilvejebringelse af fibren ifølge opfindelsen anvender en flammehydrolyse-proces af samme art som beskrevet i US patenterne nr. 3.737.292 og 4.165.223. Den resulterende fiber vises i snitbilledet 25 i fig. 16, hvor elementer af samme art som i fig. 11 har fået de samme henvisningsbetegnelser med Fibren ifølge fig. 16 afviger fra fibren ifølge fig. 11 ved, at de langsgående, spændingsinducerende områder 112' har fået halvmåneformet profil.One method of providing the fiber of the invention uses a flame hydrolysis process of the same kind as disclosed in US Patents Nos. 3,737,292 and 4,165,223. The resulting fiber is shown in section 25 of FIG. 16, wherein elements of the same kind as in FIG. 11 have been given the same reference numerals with the fiber of FIG. 16 differs from the fiber of FIG. 11, the longitudinal, voltage-inducing regions 112 'have a crescent-shaped profile.

30 Der henvises nu til fig. 14. Et lag glas-sod 130 afsættes først på en cylindrisk glasdorn 131 ved hjælp af en flamme 133, der afgives fra en brænder 132.30 Referring now to FIG. 14. A layer of glass soot 130 is first deposited on a cylindrical glass mandrel 131 by means of a flame 133 emitted from a burner 132.

Når det første sodlag 130 når op på en given tykkelse, ændres kompositionen, og der afsættes et andet sodlag 35 134, der skal danne den indre beklædning 111'. Under påføring af lagene 130 og 134 bringes dornen 131 til at dreje, medens brænderen 132 bevæges langs dornen.When the first soot layer 130 reaches a given thickness, the composition is changed and a second soot layer 35 134 is formed to form the inner lining 111 '. During application of the layers 130 and 134, the mandrel 131 is caused to rotate while the burner 132 is moved along the mandrel.

Til dannelse af den sod, der skal konsolideres til dan-To form the soot to be consolidated into

DK 155474 BDK 155474 B

25 nelse af strimlerne 112', standses dornens rotation, medens brænderen 132 passerer et tilstrækkeligt antal gange til dannelse af et sodlag 135. Dornen 131 drejes 180°, og der tilvejebringes et andet sodlag 135 på 5 den diametralt modstående side, jf. fig. 15. På samme måde kan der afsættes lag 136 af beklædningssod på laget 134 mellem strimlerne 135. Derefter påføres der et lag 137 af beklædningssod, idet dornen igen bringes til at dreje. Det færdige sodemne er porøst og skal derfor op-10 varmes til smeltning eller "sammenklapning" til opnåelse af et monolitisk glasemne, hvorfra der kan trækkes en optisk bølgeleder som vist i fig. 16.In order to remove the strips 112 ', the rotation of the mandrel is stopped while the burner 132 passes a sufficient number of times to form a soot layer 135. The mandrel 131 is rotated 180 ° and another soot layer 135 is provided on the diametrically opposed side, cf. 15. Similarly, layer 136 of garment sod can be deposited on layer 134 between strips 135. Thereafter, layer 137 of garment sod is applied, again causing the mandrel to rotate. The finished soot blank is porous and must therefore be heated to melt or "collapse" to obtain a monolithic glass blank from which an optical waveguide can be drawn as shown in FIG. 16th

Trinnene til påføring af strimlerne 136 af beklædningsglas kan undlades, uden at dette påvirker den resul-15 terende fibers geometriske form for meget. Hvis beklædningslaget 137 direkte påføres ydersiden af den del af sodemnet, der omfatter laget 134 og strimlerne 135, vil sodstrømmen fra brænderen afsætte en større mænade sod, når ydersiden på laget 134 vender mod brænderen, 20 end når ydersiden af strimlerne 135 vender mod brænderen, efter som sodstrømmen rammer det største overfladeareal, når laget 134 vender mod brænderen. Dette har tendens til at gøre emnets tværsnitsform mere cirkulær, efterhånden som laget 137 dannes. Når der trækkes en 25 fiber fra det konsoliderede emne, har overfladespændingen tendens til at gøre fibrens yderflade rund, hvilket i mindre omfang påvirker korens cirkulære form. Dette har imidlertid ingen stor indvirkning på de enkeltbølge-type-fibre, som opfindelsen beskæftiger sig aned.The steps of applying the strips 136 of the glass can be omitted without affecting the geometric shape of the resultant fiber too much. If the coating layer 137 is directly applied to the outside of the portion of the soot blank comprising the layer 134 and the strips 135, the soot flow from the burner will deposit a larger amount of soot when the outside of the layer 134 faces the burner, 20 than when the outside of the strips 135 faces the burner. as the soot flow strikes the largest surface area when layer 134 faces the burner. This tends to make the cross-sectional shape of the blank more circular as layer 137 is formed. When a fiber is withdrawn from the consolidated blank, the surface tension tends to round the outer surface of the fiber, to a lesser extent affecting the circular shape of the choir. However, this does not have a major impact on the single-wave type fibers employed by the invention.

30 Fig. 17 viser et ændret, ved flammehydrolyse-proces™ sen fremstillet emne, hvor elementer af samme art som i fig. 14 har fået de samme henvisningsbetegnelser med *.FIG. 17 shows an altered workpiece manufactured by the flame hydrolysis process, wherein elements of the same kind as in fig. 14 have been given the same reference numerals with *.

Efter tilvejebringelse af lagene 130' og 134' på den måde, der er beskrevet under henvisning til fig. 14, 35 tilvejebringes der et lag med afsnit 139 og 140 på føl° gende måde. Sodpåføringsapparatet skal anvende et reaktanttilførselssystem som beskrevet i US patent nr.After providing the layers 130 'and 134' in the manner described with reference to FIG. 14, 35, a layer of sections 139 and 140 is provided as follows. The soot applicator must use a reactant feed system as described in U.S. Patent

4.314.837. Dette patentskrift omhandler et reaktanttil-4314837. This patent discloses a reactant additive.

DK 155474 BDK 155474 B

26 førselssystem, hvor reaktantdampe tilføres flammehydro-lysebrænderen gennem strømregulatorer, hvor strømmængden styres ved hjælp af en styrekreds. En med dornen 131' forbundet indikator for akselposition giver systemets 5 styrekreds besked om* hvilken del af sodemnets overflade, der nu står overfor brænderen 132. Der kan anvendes en given reaktantstrøm til påføring af områderne 139, medens der til påføring af områderne 140 tilsættes en doteringsreaktant, der indvirker på udvidelseskoeffici-10 enten for det påførte glas. Medens dornen 131' drejer med konstant vinkelhastighed, vil områderne 140 således tilvejebringes ved impulsagtig tilførsel af dote- v ringsreaktanter til brænderen. På grund af sammenblanding mellem reaktantdampene vil der være et overgangsområde 15 mellem afsnittene 139 og 140. På det lag, der omfatter områderne 139 og 140, kan der påføres et yderlag 141 af beklædningsmateriale. Efter fjernelse af dornen 131' kan det i fig. 17 viste emne trækkes til dannelse af fibre, der i tværsnitsplanet har en konfiguration af samme 20 art,som den i fig. 21 viste fiber, der nu skal beskrives nærmere nedenfor.26, where reactant vapors are supplied to the flame hydrolysis burner through flow regulators, the flow rate being controlled by a control circuit. A shaft position indicator associated with the mandrel 131 'informs the control circuit of the system 5 about which portion of the soot surface is now facing the burner 132. A given reactant flow can be used to apply the regions 139, while applying to the regions 140 a doping reactant which affects the expansion coefficient of either the applied glass. Thus, while the mandrel 131 'rotates at a constant angular velocity, the regions 140 will be provided by the impulse-like supply of doping reactants to the burner. Due to mixing of the reactant vapors, there will be a transition area 15 between sections 139 and 140. On the layer comprising the regions 139 and 140, an outer layer 141 of coating material may be applied. After removal of the mandrel 131 ', in FIG. 17 is drawn to form fibers having in the cross-sectional plane a configuration of the same kind as that of FIG. 21, which will now be described in more detail below.

I stedet for at påføre et sodproduceret yderbeklædningslag ved flammehydrolyseteknikken, kan dette lag helt eller delvis elimineres, og den ydre beklædning for-25 synes med et glasrør. Efter at de i fig. 15 viste strimler 135 og 136 er blevet tilvejebragt,eller efter at det i fig. 16 viste lag omfattende områderne 111' og 112' er blevet påført, kan man f.eks. fjerne dornen og konsolidere sodemnet. Det resulterende tætte glasemne 30 indsættes i et rør, og den resulterende kombination trækkes til en fiber i overensstemmelse med læren fra US patent nr. 3.932.162.Instead of applying a soot-produced outer coating layer by the flame hydrolysis technique, this layer can be completely or partially eliminated and the outer coating is provided with a glass tube. After the 15 and 135 have been provided, or after the 16, including areas 111 'and 112', have been applied, e.g. remove the mandrel and consolidate the soda ash. The resulting dense glass blank 30 is inserted into a tube and the resulting combination is drawn into a fiber in accordance with the teachings of U.S. Patent No. 3,932,162.

Fig. 18 viser et udgangsmene af stang-i-rør-typen, der kan anvendes til opnåelse af fibre af den i fig. 11-35 13 viste type. Et antal stænger af passende materiale indsættes i et rør 142 af beklædningsmateriale såsom SiC^· Inden i røret 142 er der anbragt en centralt placeret kore 143 af meget rent glas og et beklædnings-FIG. Fig. 18 shows a rod-in-tube exit type that can be used to obtain fibers of the type shown in Figs. 11-35 13. A plurality of bars of suitable material are inserted into a tube 142 of cladding material such as SiC 2. Inside the tube 142 is placed a centrally located choke 143 of very clean glass and

DK 155474BDK 155474B

27 lag 144 af meget rent glas med lavere brydningsindeks end koren 143. Koren 143 og beklædningen 144 tilvejebringes fortrinsvis ved kemisk damppåføringsteknik.27 layers 144 of very pure glass with a lower refractive index than the choir 143. The choke 143 and the coating 144 are preferably provided by chemical vapor application technique.

I diametral opstilling i forhold til den centrale stang 5 er der anbragt to stænger 145 af glas med høj varmeud-videlseskoefficient i forhold til røret 142. I orthogonal placering i forhold til stængerne 145 er der anbragt et andet par stænger 146. Til opnåelse af en fiber af den i fig. 11 og 13 viste type kan stængerne 146 10 bestå af det samme materiale som røret 142. Til opnåelse af en fiber af den i fig. 12 viste type kan stængerne 146 bestå af et materiale, der har lav varmeudvidelses-koefficient i forhold til røret 142 og/eller består af lysabsorberende materiale. Stænger 147 af beklædnings-15 materiale opfylder nogle af mellemrummene mellem de ovenfor nævnte stænger. Hvis det resulterende udgangsemne omfatter store uoptagne områder, vil de områder af den resulterende fiber, hvor der forekommer trækspænding, have en ikke-cirkulær tværsnitsform som vist i fig. 11 20 på grund af deformationen af stængerne, når de fylder de hosliggende mellemrum. Koren i en sådan fiber vil også have tendens til at være ikke-cirkulær. Hvis alle de vi~ ste mellemrum fyldes med tynde, på tegningen ikke viste stænger af beklædningsmateriale, vil koren og spændings-25 områderne have en mere cirkulær tværsnitsform i den resulterende fiber.In diametrical arrangement relative to the central bar 5, two bars 145 of high heat expansion coefficient glass are disposed relative to the tube 142. In orthogonal position relative to the bars 145, a second pair of bars 146. is provided. of the fiber of FIG. 11 and 13, the rods 146 10 may consist of the same material as the tube 142. To obtain a fiber of the type shown in FIG. 12, the rods 146 may consist of a material having a low coefficient of thermal expansion relative to the tube 142 and / or consisting of light absorbing material. Bars 147 of cladding material fulfill some of the spaces between the above-mentioned rods. If the resulting output blank comprises large unoccupied regions, those regions of the resulting fiber where tensile stress occurs will have a non-circular cross-sectional shape as shown in FIG. 11 20 due to the deformation of the rods as they fill the adjacent spaces. The core of such a fiber will also tend to be non-circular. If all of the above spaces are filled with thin bars of cladding material not shown in the drawing, the core and tension regions will have a more circular cross-sectional shape in the resulting fiber.

Pig. 19 viser et skematisk billede af et ellers standardapparat til kemisk damppåføring, modificeret til brug ved udøvelse af opfindelsen. Apparatet omfatter et 30 substratrør 150, der på nedstrømssiden kan være forbundet med et bredere udgangsrør 152. Rørene 150 og 152 placeres i en konventionel, ikke vist drejeåiolder, hvorved de kan bringes til at dreje som angivet ved pilen.Pig. 19 shows a schematic view of an otherwise standard chemical vapor application apparatus modified for use in the practice of the invention. The apparatus comprises a substrate tube 150 which, on the downstream side, may be connected to a wider output tube 152. The tubes 150 and 152 are placed in a conventional, non-rotational age, which can be turned as indicated by the arrow.

Et varmelegeme 156, der er bevægeligt i de af pilene 35 158a og 158b angivne retninger, fremkalder en varm zone 154, der kan bevæges gennem røret 150. Varmelegemet 156 kan bestå af en hvilken som helst varmekilde, f.eks. et antal brændere, der omcriver røret 150. I en hensicrts-A heater 156 which is movable in the directions indicated by arrows 158a 158a and 158b produces a hot zone 154 which can be moved through the tube 150. The heater body 156 may consist of any heat source, e.g. a plurality of burners circumscribing the tube 150.

DK 155474 BDK 155474 B

28 mæssig udførelsesform skal varmelegemet være i stand til at foretage lokal varmepåføring. Eksempelvis kan der anvendes en enkelt brænder eller to diametralt modstående brændere. Reaktanterne indføres i røret 150 gennem en 5 rørledning 160, som er forbundet med et antal kilder for gasser og dampe. Man kan anvende et hvilket som helst af de før omtalte reaktanttilførselssystemer.28 in the preferred embodiment, the heater must be capable of local heat application. For example, a single burner or two diametrically opposed burners may be used. The reactants are introduced into the pipe 150 through a pipeline 160 which is connected to a plurality of sources of gases and vapors. Any of the aforementioned reactant delivery systems may be used.

Brænderen 156 bevæges først med lav hastighed i forhold til røret 150 i den af pilen 158b angivne 10 retning svarende til retningen for reaktantstrømmen. Reaktanterne reagerer i den varme zone 154 og fremkalder sod, som transporteres af gasstrømmen, medens en del af denne sod afsættes på indersiden af røret 150 i området 162. Medens brænderen 156 fortsat bevæger sig i 15 den af pilen 158b angivne retning, bevæger den varme zone 154 sig i strømmens retning, således at sodakkumulationen udvider sig til den varme zone og konsolideres til dannelse af et monolitisk, homogent glasagtigt lag på indersiden af røret 150.The burner 156 is first moved at low speed relative to the pipe 150 in the 10 direction indicated by arrow 158b corresponding to the direction of the reactant flow. The reactants react in the hot zone 154 and produce soot which is transported by the gas stream while a portion of this soot is deposited on the inside of the tube 150 in the region 162. While the burner 156 continues to move in the direction indicated by arrow 158b, the heat moves zone 154 is in the direction of flow so that the soda accumulation expands to the hot zone and consolidates to form a monolithic, homogeneous glassy layer on the inside of the tube 150.

20 Når brænderen 156 når frem til enden af røret 150 ved udgangsrøret 152, reduceres flammetemperaturen, og brænderen føres tilbage i den af pilen 158a angivne retning til indgangsenden til røret 150. Derefter påføres yderligere lag af glasmateriale inden i røret 25 150 på den ovenfor beskrevne måde.As the burner 156 reaches the end of the tube 150 at the exit tube 152, the flame temperature is reduced and the burner is returned in the direction indicated by arrow 158a to the input end of the tube 150. Thereafter, additional layers of glass material within the tube 25 150 are applied to the above described manner.

Efter påføring af passende lag til dannelse af korematerialet og eventuelt andre ønskede lag til dannelse af den optiske fiber øges temperaturen i glasset med henblik på sammenklapning af røret 150. Dette kan opnås 30 ved at nedsætte den hastighed, hvormed den varme zone bevæger sig. Fortrinsvis etableres der under denne operation et passende tryk i det indre af røret 150, jf.After applying suitable layers to form the core material and any other desired layers to form the optical fiber, the temperature of the glass is increased to collapse the tube 150. This can be achieved by decreasing the speed at which the hot zone moves. Preferably, during this operation, an appropriate pressure is established in the interior of the tube 150, cf.

US patent nr. 4.154.591.U.S. Patent No. 4,154,591.

Det ovenfor beskrevne konventionelle apparat er vel-35 egnet til påføring af glaslag af ensartet komposition på indersiden af røret 150. I overensstemmelse med opfindelsen modificeres det konventionelle apparat ved, at det i nærheden af og på opstrømssiden for den varme zoneThe conventional apparatus described above is well suited for applying glass layers of uniform composition to the inside of the tube 150. In accordance with the invention, the conventional apparatus is modified by the proximity and upstream side of the hot zone.

DK 155474 BDK 155474 B

29 154 udstyres med midler til tilførsel til to diametralt modstående områder af den varme zone af reaktantgasser, der er i stand til at tilvejebringe sod, som har en udvidelseskoefficient, der er forskellig fra koefficienten 5 for beklædningsglasmaterialet. Som det fremgår af fig.19, strækker en del af to gastilførselsrør 164 sig ind i den ende af substratrøret 150, hvori reaktanterne indføres. Disse dele af rørene 164 inden i røret 150 afsluttes umiddelbart før den varme zone 154. Rørene 164 10 har som antydet ved en punkteret linie 166 en mekanisk forbindelse med brænderen 156, således at rørene 164 holdes i passende afstand på opstrømssiden af den varme zone 154. Som en anden mulighed holdes varmekilden og rørene 164 stationære, medens det er røret 150, der 15 bevæges aksialt. Indgangsenden til røret 150 er forbundet med rørene 164 ved hjælp af en bælg 168, medens en pakning 170 forbinder bælgen 168 med røret 150. Når de ikke er taget i brug, kan rørene 164 trækkes fuldstændigt bort fra røret 150 eller delvis bort 20 fra røret, dvs. så meget at de ikke forstyrrer strømmen af reaktanterne fra rørledningen 160 til røret 150.29 154 is provided with means for supplying two diametrically opposed regions of the hot zone of reactant gases capable of providing soot having an expansion coefficient different from the coefficient 5 of the lining material. As can be seen in Fig. 19, a portion of two gas supply tubes 164 extends to the end of the substrate tube 150 into which the reactants are introduced. These portions of the tubes 164 within the tube 150 terminate immediately before the hot zone 154. The tubes 164 10, as indicated by a dashed line 166, have a mechanical connection with the burner 156 so that the tubes 164 are kept at a suitable distance on the upstream side of the hot zone 154 Alternatively, the heat source and tubes 164 are held stationary while tube 150 is axially moved. The input end of the tube 150 is connected to the tubes 164 by means of a bellows 168, while a gasket 170 connects the bellows 168 to the tube 150. When not in use, the tubes 164 can be completely pulled away from the tube 150 or partially removed from the tube. , ie so much so that they do not disturb the flow of the reactants from the conduit 160 to the conduit 150.

Der henvises nu til fig. 20. Et lag 178 af beklædningsglas kan påføres indersiden af røret 150 på konventionel måde. Til dannelse af diametralt modstående, 25 langsgående ekspansionsstrimler inden i beklædningen tilføres der et andet reaktantmateriale gennem rørene 164, medens reaktantmaterialet til beklædningen fortsat strømmer gennem røret 160. Eksempelvis kan røret 160 fødes med SiCl^ og BCl^ for i røret 150 at afsætte et 30 lag 178 af beklædningsglas. Efter at laget 178 har fået tilstrækkelig tykkelse, positioneres rørene 164 i nærheden af den varme zone, og de fødes med reaktantmateriale såsom GeCl^, medens røret 160 fortsat fødes med SiCl^ og BClg. Oxygen, der skal anvendes til reaktion, 35 tilføres også den varme zone på 1 og for sig kendt måde.Referring now to FIG. 20. A coating 178 of the glass can be applied to the inside of the tube 150 in a conventional manner. To form diametrically opposed, 25 longitudinal expansion strips within the casing, another reactant material is fed through the tubes 164, while the reactant material for the casing continues to flow through the tube 160. For example, the tube 160 can be fed with SiCl 2 and BCl layer 178 of garment glass. After the layer 178 is of sufficient thickness, the tubes 164 are positioned near the hot zone and fed with reactant material such as GeCl 2, while the tube 160 continues to be fed with SiCl 2 and BClg. Oxygen to be used for reaction is also supplied to the hot zone in a manner known per se.

Der afsættes et lag 180 af borosilikatglas på indersiden af laget 178, og de prikkede dele 182 af laget 180 indeholder Ge02· Derefter kan der afsættes et yder-A layer 180 of borosilicate glass is deposited on the inside of the layer 178, and the dotted portions 182 of the layer 180 contain GeO2.

Claims (14)

10 Efter tilvejebringelse af det i fig. 20 viste emne bringes emnet til at klappe sammen til dannelse af et massivt emne, som derefter i en ovn opvarmes til en til-strækkelig høj temperatur til, at der kan trækkes en fiber. Den resulterende fiber, der i fig. 21 vises i tvær-15 snit, omfatter en kore 190, et indre beklædningsområde 192 og et ydre beklædningsområde 196. På modstående sider af koren 190 og inden i området 196 findes der to langsgående områder 194, der består af glas med høj udvidelseskoefficient. Der er en gradvis ændring mellem 20 områderne 194 og det omgivende glas på grund af blanding af gasser under påføring af glasset og på grund af diffusionen af doteringsmaterialerne under de forskellige trin, hvor glasset udsættes for høj temperatur. Fibren med den konfiguration, der er vist i tværsnit 25 i fig. 21, vil også resultere af konsolidering og trækning af et sodemne af den type, der er vist i fig. 17.10 After providing the FIG. 20, the blank is caused to collapse to form a solid blank which is then heated in an oven to a sufficiently high temperature for a fiber to be drawn. The resulting fiber shown in FIG. 21 is shown in cross-section, comprising a choir 190, an inner cladding area 192 and an outer cladding area 196. On opposite sides of the choir 190 and within the area 196 there are two longitudinal regions 194 consisting of high expansion coefficient glass. There is a gradual change between the regions 194 and the surrounding glass due to mixing of gases during application of the glass and due to the diffusion of the dopant materials during the various stages of exposure of the glass to high temperature. The fiber of the configuration shown in cross-section 25 of FIG. 21, will also result from the consolidation and drawing of a soot blank of the type shown in FIG. 17th 1. Optisk polarisationsbevarende fiber af enkeltbøl-30 getype og af den art, der omfatter en transparent kore (110, 116, 122, 190), omgivet af et lag (113, 117, 118, 123, 196) af transparent beklædningsmateriale, med brydningsindeks lavere end korens brydningsindeks, og hvor beklædningslaget har en asymmetri, der fremkalder dob-35 beltbrydning i koren, kendetegnet ved, at beklædningslaget omfatter et par diametralt modstående DK 155474 B langsgående glasområder (112, 119, 124, 194), hvis var- meudvidelseskoefficient er forskellig fra varmeudvidel-seskoefficienten for beklædningsglasset.A single-wave optical polarization-preserving fiber of the type comprising a transparent core (110, 116, 122, 190) surrounded by a layer (113, 117, 118, 123, 196) of transparent coating material having refractive index lower than the refractive index of the choir, and wherein the cladding layer has an asymmetry that produces double refraction in the choir, characterized in that the cladding layer comprises a pair of diametrically opposed longitudinal glass regions (112, 119, 124, 194) whose coefficient of expansion is different from the coefficient of thermal expansion of the casing. 2. Optisk bølgeleder ifølge krav 1, kende-5 tegnet ved, at varmeudvidelseskoefficienten for det nævnte par diametralt modstående områder (112, 119, 124, 194) er større end varmeudvidelseskoefficienten for beklædningsglasset (113, 117, 118, 123, 196).Optical waveguide according to claim 1, characterized in that the coefficient of thermal expansion of said pair of diametrically opposed regions (112, 119, 124, 194) is greater than the coefficient of thermal expansion of the coating glass (113, 117, 118, 123, 196). 3. Optisk bølgeleder ifølge krav 1, k e n d e-10 tegnet ved, at varmeudvidelseskoefficienten for det nævnte par diametralt modstående områder (112, 119, 124, 194) er mindre end varmeudvidelseskoefficienten for beklædningsglasset (113, 117, 118, 123, 196).3. Optical waveguide according to claim 1, characterized in that the heat expansion coefficient of said pair of diametrically opposed regions (112, 119, 124, 194) is less than the heat expansion coefficient of the glass (113, 117, 118, 123, 196). . 4. Optisk bølgeleder ifølge krav 1, kende-15 tegnet ved, at fibren desuden omfatter et andet par langsgående områder (120) i ortogonal opstilling i forhold til nævnte to diametralt modstående områder (119), hvilket andet par områder (120) har andre fysiske egenskaber end nævnte første par områder. 20 5. Bølgeleder ifølge krav 4, kendeteg net ved, at varmeudvidelseskoefficienten for nævnte andet par områder (120), er mindre end varmeudvidelseskoeff icienten for beklædningsglasset (117, .118).Optical waveguide according to claim 1, characterized in that the fiber further comprises a second pair of longitudinal regions (120) in orthogonal arrangement relative to said two diametrically opposed regions (119), which second pair of regions (120) has other physical properties than said first few areas. Wave conductor according to claim 4, characterized in that the coefficient of thermal expansion of said second pair of regions (120) is less than the coefficient of thermal expansion of the coating glass (117, .118). 6. Optisk polarisationsbevarende fiber (70) af 25 enkeltbølgetype og af den art, der omfatter en transparent kore (80) omgivet af et lag (74, 78, 82) af transparent beklædningsmateriale med brydningsindeks lavere end korens brydningsindeks, og hvor beklædningsmaterialet danner en udvendig beklædning (74) af spændingsbe-30 klædningsglas, der omgiver en indre beklædning og har en varmeudvidelseskoefficient, der er forskellig fra varmeudvidelseskoefficienten for den indre beklædning, hvilken ydre beklædnings (74) yderflade i hovedsagen har cirkulær tværsnitsform, og hvor beklædningslaget har 35 en asymmetri, der fremkalder dobbeltbrydning i koren, DK 155474 B kendetegnet ved, at koren (80) har aflang tværsnitsform, at beklædningslaget (74, 78, 82) udgøres af et indre, aflangt beklædningslag (78, 82) på overfladen af koren (80), og at nævnte indre beklædning omfat-5 ter et optisk beklædningslag (78) af meget rent glas omgivet af et lag (82) af glas med lavere renhedsgrad.A single-wave optical polarization-preserving fiber (70) of the type comprising a transparent core (80) surrounded by a layer (74, 78, 82) of transparent coating material having a refractive index lower than the refractive index of the core, and wherein the coating material forms a exterior lining (74) of cladding lenses surrounding an inner liner and having a coefficient of thermal expansion different from the liner coefficient of thermal expansion, the outer liner (74) having a generally circular cross-sectional shape and having the liner 35 asymmetry which causes double breaking in the choir, DK 155474 B, characterized in that the choir (80) has an elongated cross-sectional shape, that the cladding layer (74, 78, 82) is an inner elongated cladding layer (78, 82) on the surface of the choir (80). ), and said inner liner comprises a very clean glass optical liner (78) surrounded by a layer (82) of lower purity glass. 7. Fiber ifølge krav .6, kendetegnet ved, at forholdet mellem det ydre beklædningslags (74) tværsnitsareal og fiberens tværsnitsareal er større end 10 0,9.Fiber according to claim 6, characterized in that the ratio of the cross-sectional area of the outer covering layer (74) to the cross-sectional area of the fiber is greater than 0.9. 8. Fiber ifølge krav 6 eller 7, kendetegnet ved, at det optiske beklædningslags (78) godstykkelse er større end tyve gange fiberens arbejdsbølge-længde.Fiber according to claim 6 or 7, characterized in that the thickness of the optical covering layer (78) is greater than twenty times the working wavelength of the fiber. 9. Fiber ifølge ethvert af kravene 6-8, ken detegnet ved, at differensen mellem varmeudvi-delseskoefficienten for spændingsbeklædningsglasset og nævnte indre beklædningsglas er større end 1-10 V°C.Fiber according to any one of claims 6-8, characterized in that the difference between the coefficient of thermal expansion of the cladding glass and said inner cladding glass is greater than 1-10 V ° C. 10. Fiber ifølge krav 9, kendetegnet 20 ved, at varmeudvidelseskoefficienten for det indre beklædningsglas er større end varmeudvidelseskoefficienten for spændingsbeklædningsglasset.Fiber according to claim 9, characterized in that the coefficient of thermal expansion of the inner casing glass is greater than the coefficient of thermal expansion of the stress coating glass. 11. Fremgangsmåde ved fremstilling af et udgangsemne til optisk fiber, til brug ved tilvirkning af en 25 optisk polarisationsbevarende fiber ifølge ethvert af de foregående krav, og hvor der tilvejebringes et rør (142) af beklædningsglas, der anbringes en glasstav centralt i dette rør (142), der placeres et par glasstænger (145) på diametralt modstående sider af først-30 nævnte glasstav, og der placeres flere stænger (147) af beklædningsglas i det mindste i nogle af mellemrummene mellem den centrale stav, de to diametralt modstående stænger og røret, kendetegnet ved, at der som central stav i glasrøret (142) anvendes en stav be-35 stående af en aksialt beliggende kore (143) omgivet af DK 155474 B et lag beklædningsglas (144), og at der for nævnte modstående glasstænger anvendes stænger (145) af glas med varmeudvidelseskoefficient forskellig fra varmeudvidel-seskoefficienten for beklædningsglasset (144).A method of producing an optical fiber output blank for use in the manufacture of an optical polarization preservative fiber according to any one of the preceding claims, wherein a glass tube (142) is provided which is placed a glass rod centrally in said tube ( 142), a pair of glass bars (145) are placed on diametrically opposed sides of the first-mentioned glass rod, and several glass bars (147) are placed at least in some of the spaces between the central rod, the two diametrically opposed bars, and the tube, characterized in that as a central rod in the glass tube (142) a rod consisting of an axially located choir (143) surrounded by a layer of cover glass (144) is used and that for said opposite glass bars is used bars (145) of glass having a coefficient of expansion of heat different from the coefficient of thermal expansion of the cladding glass (144). 12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kende tegnet ved, at der i røret (142), på modstående sider af den centrale glasstav og ortogonalt i forhold til førstnævnte par glasstænger (145), anbringes et an- 10 det par fortrinsvis lysabsorberende glasstænger (146) med varmeudvidelseskoefficient forskellig fra varmeudvidelseskoef ficienten for førstnævnte par glasstængers (145) materiale.Method according to claim 11, characterized in that in the tube (142), on opposite sides of the central glass rod and orthogonally with respect to the first pair of glass bars (145), a second pair is preferably light absorbing glass bars (146). ) having a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of thermal expansion of the material of the first pair of glass bars (145). 13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kende- 15. e g n e t ved, at nævnte andet par glasstængers (146) materiale vælges således, at dets varmeudvidelseskoeffi-cient set i relation til beklædningsglaslagets (144) varmeudvidelseskoefficient afviger i retning forskellig fra den retning, hvori førstnævnte par glasstængers 20 (145) varmeudvidelseskoefficient afviger fra beklædningsglaslagets (144) varmeudvidelseskoefficient.A method according to claim 12, characterized in that the material of said second pair of glass bars (146) is selected such that its coefficient of thermal expansion in relation to the thermal expansion coefficient of the cladding glass (144) differs in a direction different from the direction in which the former the heat expansion coefficient of pair of glass bars 20 (145) differs from the heat expansion coefficient of the cladding glass layer (144). 14. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 11 -13, kendetegnet ved, at der som central stav med aksialt beliggende kore (143) og omgivende beklæd- 25 ningsglaslag (144) anvendes en stav, hvori beklædningsglaslagets yderradius i det mindste er fem gange korens (143) yderradius.Method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that as a central rod with axially located cores (143) and surrounding cladding glass layer (144), a rod is used in which the outer radius of the cladding glass layer is at least five times the cores ( 143) outer radius.
DK122582A 1981-03-30 1982-03-18 OPTICAL POLARIZATION PRESERVING FIBER OF SINGLE-WAVE TYPE AND PROCEDURES OF PRODUCTION THEREOF DK155474C (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24902281 1981-03-30
US06/248,947 US4415230A (en) 1981-03-30 1981-03-30 Polarization retaining single-mode optical waveguide
US06/249,022 US4360371A (en) 1981-03-30 1981-03-30 Method of making polarization retaining single-mode optical waveguide
US24894781 1981-03-30
US25322481 1981-04-13
US06/253,224 US4395270A (en) 1981-04-13 1981-04-13 Method of fabricating a polarization retaining single-mode optical waveguide

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK122582A DK122582A (en) 1982-10-01
DK155474B true DK155474B (en) 1989-04-10
DK155474C DK155474C (en) 1989-10-09

Family

ID=27400167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK122582A DK155474C (en) 1981-03-30 1982-03-18 OPTICAL POLARIZATION PRESERVING FIBER OF SINGLE-WAVE TYPE AND PROCEDURES OF PRODUCTION THEREOF

Country Status (12)

Country Link
EP (3) EP0145031B1 (en)
JP (1) JP2750345B2 (en)
KR (1) KR890000331B1 (en)
AU (1) AU546930B2 (en)
BR (1) BR8201562A (en)
CA (1) CA1177297A (en)
DE (1) DE3272823D1 (en)
DK (1) DK155474C (en)
ES (1) ES510635A0 (en)
FI (1) FI81209C (en)
MX (1) MX156655A (en)
NO (1) NO164139C (en)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3369675D1 (en) * 1982-06-25 1987-03-12 Nat Res Dev Method of making optical fibre preforms and optical fibre preform
US4529426A (en) * 1983-07-22 1985-07-16 At&T Bell Laboratories Method of fabricating high birefringence fibers
FR2551885B1 (en) * 1983-09-13 1986-01-24 Thomson Csf METHOD FOR MANUFACTURING MULTI-CORE OPTICAL FIBER AND OPTICAL FIBERS OBTAINED BY SUCH A PROCESS
US4630889A (en) * 1983-11-09 1986-12-23 Polaroid Corporation Polarization locked optical fiber and method
US4561871A (en) * 1983-12-27 1985-12-31 Corning Glass Works Method of making polarization preserving optical fiber
GB8400535D0 (en) * 1984-01-10 1984-02-15 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibre manufacture
JPS6163538A (en) * 1984-09-04 1986-04-01 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Purification of fluoride glass
GB8612189D0 (en) * 1986-05-20 1986-07-16 Birch R D Optical fibre apparatus
US4781424A (en) * 1986-07-28 1988-11-01 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Single mode channel optical waveguide with a stress-induced birefringence control region
JPS6360411A (en) * 1986-09-01 1988-03-16 Hitachi Cable Ltd Optical fiber for maintaining plane of polarization
DE3641285A1 (en) * 1986-12-03 1988-06-09 Schott Glaswerke METHOD FOR MEASURING (ALPHA) AND SS RAYS OF LOW INTENSITY
US4904052A (en) * 1987-04-28 1990-02-27 Hughes Aircraft Company Polarization preserving optical fiber and method of manufacturing
US4824455A (en) * 1987-04-28 1989-04-25 Hughes Aircraft Company Polarization preserving optical fiber and method of manufacturing
JPH0718964B2 (en) * 1987-06-29 1995-03-06 日本電信電話株式会社 Integrated optical device and manufacturing method thereof
EP0372450B1 (en) * 1988-12-09 1994-01-12 Alcatel N.V. Process for working up a preform for a polarization-maintaining optical fibre
FR2649690B1 (en) * 1989-07-11 1994-01-28 Cie Generale D Electricite PROCESS FOR MANUFACTURING PREFORMS FOR OPTICAL FIBERS WITHOUT REVOLUTION SYMMETRY
FR2650584B1 (en) * 1989-08-02 1993-12-17 Cie Generale D Electricite METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL FIBER WITH DOPED SHEATH
US5180410A (en) * 1990-07-30 1993-01-19 Corning Incorporated Method of making polarization retaining fiber
US5904762A (en) * 1997-04-18 1999-05-18 Cabot Corporation Method of making a multi-phase aggregate using a multi-stage process
US5895522A (en) * 1997-08-12 1999-04-20 Cabot Corporation Modified carbon products with leaving groups and inks and coatings containing modified carbon products
US6243522B1 (en) * 1998-12-21 2001-06-05 Corning Incorporated Photonic crystal fiber
CA2368789A1 (en) * 1999-03-30 2000-10-12 Crystal Fibre A/S Polarisation preserving optical fibre
JP3986842B2 (en) * 2001-07-26 2007-10-03 株式会社フジクラ Manufacturing method of optical fiber preform for non-zero dispersion shifted optical fiber
JP3833621B2 (en) 2002-03-15 2006-10-18 株式会社フジクラ Polarization maintaining optical fiber
CA2987108C (en) 2005-02-28 2018-07-31 Weatherford Technology Holdings, Llc Polarization controlling optical fiber preform and preform fabrication methods
US8326037B1 (en) 2005-11-23 2012-12-04 Matrox Electronic Systems, Ltd. Methods and apparatus for locating an object in an image
US8526773B2 (en) * 2010-04-30 2013-09-03 Corning Incorporated Optical fiber with differential birefringence mechanism
JP2016148806A (en) * 2015-02-13 2016-08-18 株式会社中原光電子研究所 Polarization maintaining optical fiber, capillary, and connector
DK3136143T3 (en) * 2015-08-26 2020-05-18 Max Planck Gesellschaft Hollow-Core Fibre and Method of Manufacturing Thereof

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3278283A (en) * 1963-04-12 1966-10-11 American Optical Corp Method of making light-conducting optical component
US3535017A (en) * 1968-01-08 1970-10-20 Bell Telephone Labor Inc Optical fiber waveguide structures
US3678328A (en) * 1968-11-01 1972-07-18 Bendix Corp Channel multiplier assembly and method of manufacture thereof
US3823995A (en) * 1972-03-30 1974-07-16 Corning Glass Works Method of forming light focusing fiber waveguide
JPS50161255A (en) * 1974-06-18 1975-12-27
US4028082A (en) * 1976-02-10 1977-06-07 American Optical Corporation Method of making artificial intraocular lenses with holes
JPS52131735A (en) * 1976-04-28 1977-11-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Manufacture of optical fiber
US4204851A (en) * 1977-06-23 1980-05-27 Corning Glass Works Directing glass forming constituents against a lateral surface parallel to the axis of rotation of a starting member to form a monolithic blank for an optical waveguide
NL193330C (en) * 1978-01-13 1999-06-02 Western Electric Co Optical waveguide and method for its manufacture.
US4165223A (en) * 1978-03-06 1979-08-21 Corning Glass Works Method of making dry optical waveguides
US4184859A (en) * 1978-06-09 1980-01-22 International Telephone And Telegraph Corporation Method of fabricating an elliptical core single mode fiber
US4229197A (en) * 1978-06-12 1980-10-21 International Telephone And Telegraph Corporation Method for making multiple optical core fiber
US4243298A (en) * 1978-10-06 1981-01-06 International Telephone And Telegraph Corporation High-strength optical preforms and fibers with thin, high-compression outer layers
DE2909390A1 (en) * 1979-03-09 1980-09-18 Siemens Ag METHOD FOR PRODUCING A MULTI-CHANNEL OPTICAL FIBER
DE2930791A1 (en) * 1979-07-28 1981-02-12 Licentia Gmbh Glass optical waveguide fibre with rectangular cross=section - which precludes the coupling of two light waves with orthogonal directions of polarisation
JPS5624306A (en) * 1979-08-03 1981-03-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Production of optical fiber having elliptical core
DE3176131D1 (en) * 1980-01-11 1987-05-27 Hitachi Ltd Method of producing a preform rod for an optical fiber
GB2096788B (en) * 1981-01-17 1984-12-19 Nippon Telegraph & Telephone Single-polarization single-mode optical fibers

Also Published As

Publication number Publication date
DK155474C (en) 1989-10-09
ES8302919A1 (en) 1983-02-01
FI821088A0 (en) 1982-03-29
MX156655A (en) 1988-09-22
EP0061901B1 (en) 1986-08-27
EP0145031A2 (en) 1985-06-19
AU546930B2 (en) 1985-09-26
NO164139B (en) 1990-05-21
FI821088L (en) 1982-10-01
EP0145030A2 (en) 1985-06-19
DE3272823D1 (en) 1986-10-02
KR830009492A (en) 1983-12-21
BR8201562A (en) 1983-02-08
JPH06174957A (en) 1994-06-24
ES510635A0 (en) 1983-02-01
JP2750345B2 (en) 1998-05-13
KR890000331B1 (en) 1989-03-14
EP0145031B1 (en) 1988-05-04
CA1177297A (en) 1984-11-06
EP0145031A3 (en) 1985-07-10
NO821043L (en) 1982-10-01
DK122582A (en) 1982-10-01
AU8192182A (en) 1982-10-07
FI81209C (en) 1990-09-10
EP0061901A1 (en) 1982-10-06
FI81209B (en) 1990-05-31
NO164139C (en) 1990-08-29
EP0145030A3 (en) 1985-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK155474B (en) OPTICAL POLARIZATION PRESERVING FIBER OF SINGLE-WAVE TYPE AND PROCEDURES OF PRODUCTION THEREOF
US4415230A (en) Polarization retaining single-mode optical waveguide
US4360371A (en) Method of making polarization retaining single-mode optical waveguide
US4478489A (en) Polarization retaining single-mode optical waveguide
US4395270A (en) Method of fabricating a polarization retaining single-mode optical waveguide
US3932162A (en) Method of making glass optical waveguide
US3737292A (en) Method of forming optical waveguide fibers
US4157906A (en) Method of drawing glass optical waveguides
EP0213829B1 (en) Fiber optic coupler and method
EP0381473B1 (en) Polarization-maintaining optical fiber
EP0149645B1 (en) Method of fabricating high birefringence fibers
US4578097A (en) Method of forming a polarization preserving optical waveguide
EP1395523B1 (en) Optical waveguide article including a fluorine-containing zone
US4494968A (en) Method of forming laminated single polarization fiber
EP0198510B1 (en) Method of producing glass preform for optical fiber
NO153050B (en) PROCEDURES FOR ESSENTIAL CONTINUOUS AA TO PROVIDE AN OPTICAL EXAMINATION SUBJECT AND AN OPTICAL EXAMINER
CN102757179A (en) Method for preparing large-size optical fiber preform
US4351658A (en) Manufacture of optical fibers
USRE28029E (en) Method of forming optical waveguide fibers
GB2122599A (en) Method of making high birefringence optical fibres and preforms
US8689587B2 (en) Polarization controlling optical fiber preform and preform fabrication methods
CN111620558B (en) Method for manufacturing elliptical core polarization maintaining optical fiber
JPH01148723A (en) Production of constant-polarization fiber
JPS6077141A (en) Manufacture of single mode opticsl fiber
PL185626B1 (en) Method of making a light fibre preform

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed